一种直流输电系统谐波不稳定的抑制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种直流输电系统谐波不稳定的抑制系统及方法，解决了各种原因导致的直流输电的谐波不稳定的技术问题。其中，交流线路电流采集装置的输出端与附加谐波电流提取装置的输入端连接；附加谐波电流提取装置的输出端与附加谐波电流指令计算装置的输入端连接；直流电压偏差量采集装置的输出端与直流电压调节装置的输入端连接；直流电压调节装置的输出端与电流内环调节器的第一输入端连接；附加谐波电流指令计算装置的输出端与电流内环调节器的第一输入端连接；电流内环调节器的输出端与脉冲发生器的输入端连接；脉冲发生器的输出端与全控型逆变器的输入端连接。 1

A suppression system and method for harmonic instability in HVDC transmission system

The invention discloses a harmonic instability suppression system and method for the DC transmission system, and solves the technical problem of the harmonic instability of the direct current transmission caused by various reasons. The output end of the AC current acquisition device is connected with the input end of the additional harmonic current extraction device, the output end of the additional harmonic current extraction device is connected with the input end of the additional harmonic current instruction calculation device, and the output end of the DC voltage deviation acquisition device is connected with the input end of the DC voltage regulator. The output end of the DC voltage regulator is connected with the first input of the current inner loop regulator; the output end of the additional harmonic current instruction calculation device is connected with the first input end of the current inner loop regulator; the output end of the current inner loop regulator connects with the input end of the pulse generator; the output end and the full control of the pulse generator are connected to the output end of the current inner loop regulator. The input terminal connection of the type inverter. One

【技术实现步骤摘要】
一种直流输电系统谐波不稳定的抑制系统及方法
本专利技术涉及电力系统控制领域，尤其涉及一种直流输电系统谐波不稳定的抑制系统及方法。
技术介绍
为适应我国能源赋存与消耗远距离逆向分布的格局，我国电力系统大量采用了高压直流输电技术，以实现大容量长距离输电。目前，我国的直流工程投运数量和输电容量已经跃居世界第一。然而，直流输电在在增强电力系统可控性、灵活性的同时，也带来了新的电力扰动问题。在某些系统运行条件下，直流输电换流器对交直流电压电流的调制作用，可能导致谐波不稳定现象的发生。高压直流输电引起的谐波不稳定是指换流站附近有扰动时，谐波振荡不衰减甚至放大的现象，主要表现为换流站交流母线电压严重畸变，使得直流输电系统运行困难甚至系统关闭。上述问题在我国实际直流输电工程中都有发生。引起高压直流输电系统谐波不稳定的原因主要是在换流器开关调制作用下，交直流系统侧的谐波相互激发，形成了一个正反馈过程。在直流输电系统中，影响谐波不稳定现象的因素较多，包括换流器触发方式，交直流系统的结构与强弱，换流变压器的铁芯饱和程度。因此，本领域技术人员需要提出一种直流输电系统谐波不稳定的抑制系统及方法以解决各种原因导致的直流输电的谐波不稳定的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种直流输电系统谐波不稳定的抑制系统及方法，解决了各种原因导致的直流输电的谐波不稳定的技术问题。本专利技术提供了一种直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，包括：交流线路电流采集装置、附加谐波电流提取装置、附加谐波电流指令计算装置、直流电压偏差量采集装置、直流电压调节装置、电流内环调节器、脉冲发生器和全控型逆变器；所述交流线路电流采集装置的输出端与所述附加谐波电流提取装置的输入端连接；所述附加谐波电流提取装置的输出端与所述附加谐波电流指令计算装置的输入端连接；所述直流电压偏差量采集装置的输出端与所述直流电压调节装置的输入端连接；所述直流电压调节装置的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接；所述附加谐波电流指令计算装置的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接；所述电流内环调节器的输出端与所述脉冲发生器的输入端连接；所述脉冲发生器的输出端与所述全控型逆变器的输入端连接。可选地，所述附加谐波电流提取装置包括：第一abc/dq变换器和带通滤波器；所述交流线路电流采集装置的输出端与所述第一abc/dq变换器的输入端连接；所述第一abc/dq变换器的输出端与所述带通滤波器的输入端连接。可选地，所述附加谐波电流指令计算装置包括：第一比例移相器和第一dq/abc变换器；所述带通滤波器的输出端与所述第一比例移相器的输入端连接；所述第一比例移相器的输出端与所述第一dq/abc变换器的输入端连接；所述第一dq/abc变换器的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接。可选地，所述直流电压调节装置包括：第一PI调节器和第二dq/abc变换器；所述第一PI调节器的输入端与所述直流电压偏差量采集装置的输出端连接；所述第一PI调节器的输出端与所述第二dq/abc变换器的输入端连接；所述第二dq/abc变换器的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接。可选地，还包括：第一全控型逆变器输出电流采集装置和第一全控型逆变器输出电压采集装置；所述第一全控型逆变器输出电流采集装置的输出端与所述电流内环调节器的第二输入端连接；所述第一全控型逆变器输出电压采集装置的输出端与所述电流内环调节器的第三输入端连接。可选地，所述电流内环调节器包括：比例谐振控制器；所述比例谐振控制器的输入端与所述第一全控型逆变器输出电流采集装置的输出端、所述第一dq/abc变换器的输出端和所述第二dq/abc变换器的输出端连接；所述比例谐振控制器的输出端与第一全控型逆变器输出电压采集装置的输出端连接和所述脉冲发生器的输入端连接。可选地，所述附加谐波电流指令计算装置包括：第二比例移相器；所述带通滤波器的输出端与所述第二比例移相器的输入端连接；所述第二比例移相器的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接。可选地，所述直流电压调节装置包括：第二PI调节器；所述第二PI调节器的输入端与所述直流电压偏差量采集装置的输出端连接；所述第二PI调节器的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接。可选地，电流内环调节器还包括：第二全控型逆变器输出电流采集装置、第二abc/dq变换器、第二全控型逆变器输出电压采集装置、第三dq/abc变换器、第三PI调节器和第四PI调节器；所述第二全控型逆变器输出电流采集装置的输出端与所述第二abc/dq变换器的输入端连接；所述第二abc/dq变换器的第一输出端与所述第三PI调节器的输入端连接；所述第二abc/dq变换器的第二输出端与所述第三PI调节器的输出端连接；所述第二abc/dq变换器的第三输出端与所述第四PI调节器的输入端连接；所述第二abc/dq变换器的第四输出端与所述第四PI调节器的输出端连接；所述第三PI调节器的输入端与所述第二比例移相器的第一输出端连接；所述第四PI调节器的输入端分别与所述第二比例移相器的第二输出端和所述第二PI调节器的输出端连接；所述第三dq/abc变换器的第一输入端分别与所述第二全控型逆变器输出电压采集装置的第一输出端、所述第三PI调节器的输出端和所述第二abc/dq变换器的第二输出端连接；所述第三dq/abc变换器的第二输入端分别与所述第二全控型逆变器输出电压采集装置的第二输出端、所述第四PI调节器的输出端和所述二abc/dq变换器的第四输出端连接；所述第三dq/abc变换器的输出端与所述脉冲发生器的输入端连接。本专利技术提供了一种直流输电系统谐波不稳定的抑制方法，基于以上任意一项所述的直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，包括：通过交流线路电流采集装置获取直流输电系统的交流线路电流信号；利用附加谐波电流提取装置对所述交流线路电流信号进行带通滤波，得到所述交流线路电流信号中的附加谐波电流；按照预设相位补偿量和预设幅值补偿量，通过附加谐波电流指令计算装置对所述附加谐波电流信号进行补偿，得到附加谐波电流指令信号；通过直流电压偏差量采集装置获取到全控型逆变器的直流电压偏差量，并利用直流电压调节装置对所述直流电压偏差量进行PI调节，得到有功电流指令信号；将所述附加谐波电流指令信号与所述有功电流指令信号叠加，形成电流内环总指令信号并输入至电流内环调节器中，生成三相调制波信号；根据所述三相调制波信号，通过脉冲发生器生成用于控制全控型逆变器通断的脉冲触发信号。从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供了一种直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，包括：交流线路电流采集装置、附加谐波电流提取装置、附加谐波电流指令计算装置、直流电压偏差量采集装置、直流电压调节装置、电流内环调节器、脉冲发生器和全控型逆变器；所述交流线路电流采集装置的输出端与所述附加谐波电流提取装置的输入端连接；所述附加谐波电流提取装置的输出端与所述附加谐波电流指令计算装置的输入端连接；所述直流电压偏差量采集装置的输出端与所述直流电压调节装置的输入端连接；所述直流电压调节装置的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接；所述附加谐波电流指令计算装置的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接；所述电流内环调节器的输出端与所述脉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，包括：

【技术特征摘要】
1.一种直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，包括：交流线路电流采集装置、附加谐波电流提取装置、附加谐波电流指令计算装置、直流电压偏差量采集装置、直流电压调节装置、电流内环调节器、脉冲发生器和全控型逆变器；所述交流线路电流采集装置的输出端与所述附加谐波电流提取装置的输入端连接；所述附加谐波电流提取装置的输出端与所述附加谐波电流指令计算装置的输入端连接；所述直流电压偏差量采集装置的输出端与所述直流电压调节装置的输入端连接；所述直流电压调节装置的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接；所述附加谐波电流指令计算装置的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接；所述电流内环调节器的输出端与所述脉冲发生器的输入端连接；所述脉冲发生器的输出端与所述全控型逆变器的输入端连接。2.根据权利要求1所述的直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，所述附加谐波电流提取装置包括：第一abc/dq变换器和带通滤波器；所述交流线路电流采集装置的输出端与所述第一abc/dq变换器的输入端连接；所述第一abc/dq变换器的输出端与所述带通滤波器的输入端连接。3.根据权利要求2所述的直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，所述附加谐波电流指令计算装置包括：第一比例移相器和第一dq/abc变换器；所述带通滤波器的输出端与所述第一比例移相器的输入端连接；所述第一比例移相器的输出端与所述第一dq/abc变换器的输入端连接；所述第一dq/abc变换器的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接。4.根据权利要求3所述的直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，所述直流电压调节装置包括：第一PI调节器和第二dq/abc变换器；所述第一PI调节器的输入端与所述直流电压偏差量采集装置的输出端连接；所述第一PI调节器的输出端与所述第二dq/abc变换器的输入端连接；所述第二dq/abc变换器的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接。5.根据权利要求4所述的直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，还包括：第一全控型逆变器输出电流采集装置和第一全控型逆变器输出电压采集装置；所述第一全控型逆变器输出电流采集装置的输出端与所述电流内环调节器的第二输入端连接；所述第一全控型逆变器输出电压采集装置的输出端与所述电流内环调节器的第三输入端连接。6.根据权利要求5所述的直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，所述电流内环调节器包括：比例谐振控制器；所述比例谐振控制器的输入端与所述第一全控型逆变器输出电流采集装置的输出端、所述第一dq/abc变换器的输出端和所述第二dq/abc变换器的输出端连接；所述比例谐振控制器的输出端与第一全控型逆变器输出电压采集装置的输出端连接和所述脉冲发生器的输入端连接。7.根据权利要求2所述的直流输电系统谐波不稳定的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗超，郭琦，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，
类型：发明
国别省市：广东,44