一种限制直流输电系统双十二脉动中点谐振的电路技术方案

本发明专利技术公开了一种限制直流输电系统双十二脉动中点谐振的电路包括结构相同的上十二脉动的阀组以及下十二脉动的阀组，所述上十二脉动的阀组以及下十二脉动的阀组串联，所述上十二脉动的阀组以及所述下十二脉动的阀组在电路结构中对称，所述上、下十二脉动阀组两端并联有直流滤波器，所述直流滤波器包括第一电容组、第二电容以及第三电容，所述第一电容组、第二电容以及第三电容串联，所述第一电容组包括上第一电容以及下第一电容，所述上第一电容与下第一电容串联，所述上十二脉动阀组与下十二脉动阀组的中点连接在上第一电容以及下第一电容之间，实现抑制高频谐振放大的目的。

A circuit for limiting two two pulse midpoint resonance in HVDC transmission system

The invention discloses a circuit for limiting the Double Twelve pulsating neutral point resonance of a HVDC transmission system, which comprises a valve group with the same structure of the upper twelve pulsating and a valve group with the lower twelve pulsating, the upper twelve pulsating valve group and the lower twelve pulsating valve group in series, the upper twelve pulsating valve group and the lower twelve pulsating valve group. In the circuit structure, the upper and lower twelve pulsating valve banks are symmetrically connected in parallel with a DC filter, which comprises a first capacitor bank, a second capacitor bank and a third capacitor, the first capacitor bank, the second capacitor bank and the third capacitor bank in series, and the first capacitor bank comprises the upper first capacitor bank and the lower first capacitor bank. The upper first capacitor is in series with the lower first capacitor, and the middle point of the upper twelve pulsating valve groups and the lower twelve pulsating valve groups is connected between the upper first capacitor and the lower first capacitor to suppress the high frequency resonance amplification.

【技术实现步骤摘要】
一种限制直流输电系统双十二脉动中点谐振的电路
本专利技术专利涉及高压直流输电领域，更具体地说，涉及一种限制直流输电系统双十二脉动中点谐振的电路。
技术介绍
目前世界上投运的电流源型特高压直流输电系统中，多采用双十二脉动结构如图1。电流源型直流输电系统在换流器换流过程中产生大量谐波，而十二脉动结构将在直流侧产生12倍频次特征谐波。通常，双二十脉动结构的上下十二脉动完全相同，因此其产生的谐波为二者叠加。根据电路对称原理，双十二脉动中点电压为零。但在实际系统中，上下十二脉动由于触发角偏差，变压器或阀的参数偏差，并非完全对称，会在中点处产生24次谐波。尤其是考虑到换流变阀侧端口对地的杂散电容，该电容通常为10-20nF，该电容会与直流侧平抗发生24次左右的谐振，从而放大中点处的24次谐波电压。24次谐振放大尤其在下列两种情况下最为严重：1)上下十二脉动阀组触发角偏差较大，这种情况常发生在上下十二脉动采用不同的分接头控制方式，使得分接头差异较大，从而引起触发角偏差较大，激发中点处24次谐波电压源增大，进而再通过杂散电容谐振放大。2)上下十二脉动采用分层接入，分别接入不同的交流系统，而两个交流系统存在相角差，从而导致上下十二脉动的不对称，从而激发中点处24次谐波电压源，进而通过杂散电容谐振放大。在实际工程和理论仿真中，双十二脉动中点处的24次谐波电压源最大可达到上百千伏，该电压将抬高中点处的电压水平，甚至引起设备损坏。在已投运的直流工程中，通常采用限制上下十二脉动触发角偏差的方式予以抑制，但对于分层接入的系统，尚无更好的方法对该谐振予以抑制。一旦设备的杂散电容与直流侧平抗构成谐振关系，将严重威胁直流输电系统的安全稳定运行。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种限制直流输电系统双十二脉动中点谐振的电路，实现抑制高频谐振放大的目的。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种限制直流输电系统双十二脉动中点谐振的电路包括结构相同的上十二脉动的阀组以及下十二脉动的阀组，所述上十二脉动的阀组以及下十二脉动的阀组串联，所述上十二脉动的阀组以及所述下十二脉动的阀组在电路结构中对称，所述上、下十二脉动阀组两端并联有直流滤波器，所述直流滤波器包括第一电容组、第二电容以及第三电容，所述第一电容组、第二电容以及第三电容串联，所述第一电容组包括上第一电容以及下第一电容，所述上第一电容与下第一电容串联，所述上十二脉动阀组与下十二脉动阀组的中点连接在上第一电容以及下第一电容之间。优选地，所述上十二脉动阀组的正极连接在上第一电容与下第一电容之间，上十二脉动阀组的负极连接在上第一电容的另一端。优选地，所述十二脉动的阀组包括若干个晶闸管，所述若干晶闸管串联。优选地，所述第三电容两端并联有第三电感线圈。优选地，所述第二电容两端并联有第二电感线圈。优选地，所述下第一电容串联有第一电感线圈。与现有技术相比，本专利技术公开的一种限制直流输电系统双十二脉动中点谐振的电路包括结构相同的上十二脉动的阀组以及下十二脉动的阀组，所述上十二脉动的阀组以及下十二脉动的阀组串联，所述上十二脉动的阀组以及所述下十二脉动的阀组在电路结构中对称，所述上、下十二脉动阀组两端并联有直流滤波器，所述直流滤波器包括第一电容组、第二电容以及第三电容，所述第一电容组、第二电容以及第三电容串联，所述第一电容组包括上第一电容以及下第一电容，所述上第一电容与下第一电容串联，所述上十二脉动阀组与下十二脉动阀组的中点连接在上第一电容以及下第一电容之间，直流滤波器为第一电容、第二电容以及第三电容串联，利用本来直流滤波器的结构，由于第一电容在整个电路中承受的电压最高，造价也最高，所以将第一电容拆分成上第一电容以及下第一电容，两个串联的电容器的绝缘水平不变，不增加设备投资，上第一电容并联而脉动在上十二脉动阀组的两端，通电时，上第一电容与上二脉动阀组形成回路，可滤除上十二脉动的高频谐波，从而降低上十二脉动阀组与下十二脉动阀组中点的高次谐波电压，抑制谐振，而且改造后的直流滤波器对外的阻频特性不变，仍可实现其直流滤波器的功能，方法简单易行，节约成本。附图说明图1是本专利技术一种直流输电系统的双十二脉动结构示意图；图2是本专利技术一种直流输电系统24次谐波等效电路示意图；图3是本专利技术装置的电路结构图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种限制直流输电系统双十二脉动中点谐振的电路包括结构相同的上十二脉动的阀组以及下十二脉动的阀组，所述上十二脉动的阀组以及下十二脉动的阀组串联，所述上十二脉动的阀组以及所述下十二脉动的阀组在电路结构中对称，所述上、下十二脉动阀组两端并联有直流滤波器，所述直流滤波器包括第一电容组、第二电容以及第三电容，所述第一电容组、第二电容以及第三电容串联，所述第一电容组包括上第一电容以及下第一电容，所述上第一电容与下第一电容串联，所述上十二脉动阀组与下十二脉动阀组的中点连接在上第一电容以及下第一电容之间，所述十二脉动的阀组包括若干个晶闸管，若干晶闸管串联。所述上十二脉动阀组的正极连接在上第一电容与下第一电容之间，上十二脉动阀组的负极连接在上第一电容的另一端。下十二脉动阀组的负极与上十二脉动阀组的正极相连，下十二脉动阀组的正极与第三电容的一端相连，第三电容的另一端连接有第二电容，第二电容的另一端连接有第一阻抗，第一阻抗另一端连接有下第一电容，下第一电容另一端与下十二脉动的负极相连。所述第三电容两端并联有第三电感线圈，所述第二电容两端并联有第二电感线圈。如图1和图2所示，在上下十二脉动的对称条件下(主要包括触发角相同、交流电网电压相角相同)，中点M处24次谐波电压为零。24次谐波电压的等效回路，若忽略杂散电容的影响，则有：则有：UdM＝(Ud-Up)/2(公式2)由上述公式，当上十二脉动谐波电压与下十二脉动谐波电压相位相同是，Udm达到最小值，当幅值也相同是，Udm为零。因此，为降低中点M处的高次谐波电压幅值，需调节上下十二脉动高次谐波电压源的角度，使二者达到或接近一致。但在实际系统中，上下十二脉动很难做到完全对称，因此实际系统中易激发高次谐振，尤其是上下十二脉动相位相反时，最大的谐波电压可达到原谐波电压的二倍。在双十二脉动结构中直流滤波器并联于上十二脉动阀组与下十二脉动阀组的两端，直流滤波器为第一电容、第二电容以及第三电容串联，利用本来直流滤波器的结构，由于第一电容在整个电路中承受的电压最高，造价也最高，所以将第一电容拆分成上第一电容以及下第一电容，两个串联的电容器的绝缘水平不变，不增加设备投资，上第一电容并联在上十二脉动阀组的两端。通电时，电流流过，上第一电容与上二脉动阀组形成回路，上第一电容吸收了上十二脉动的高频谐波，从而降低上十二脉动阀组与下十二脉动阀组中点的高次谐波电压，抑制谐振，而且改造后的直流滤波器对外的阻频特性不变，仍可实现其直流滤波器的功能。将第一电容拆分成上第一电容以及下第一电容这种方法易于实现已投产站的改造，改造工作量小，投资少。所述下第一电容串联有第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种限制直流输电系统双十二脉动中点谐振的电路，其特征在于，包括结构相同的上十二脉动的阀组以及下十二脉动的阀组，所述上十二脉动的阀组以及下十二脉动的阀组串联，所述上十二脉动的阀组以及所述下十二脉动的阀组在电路结构中对称，所述上、下十二脉动阀组两端并联有直流滤波器，所述直流滤波器包括第一电容组、第二电容以及第三电容，所述第一电容组、第二电容以及第三电容串联，所述第一电容组包括上第一电容以及下第一电容，所述上第一电容与下第一电容串联，所述上十二脉动阀组与下十二脉动阀组的中点连接在上第一电容以及下第一电容之间。

【技术特征摘要】
1.一种限制直流输电系统双十二脉动中点谐振的电路，其特征在于，包括结构相同的上十二脉动的阀组以及下十二脉动的阀组，所述上十二脉动的阀组以及下十二脉动的阀组串联，所述上十二脉动的阀组以及所述下十二脉动的阀组在电路结构中对称，所述上、下十二脉动阀组两端并联有直流滤波器，所述直流滤波器包括第一电容组、第二电容以及第三电容，所述第一电容组、第二电容以及第三电容串联，所述第一电容组包括上第一电容以及下第一电容，所述上第一电容与下第一电容串联，所述上十二脉动阀组与下十二脉动阀组的中点连接在上第一电容以及下第一电容之间。2.如权利要求1所述的一种限制直流输电系统双十二脉动中点谐振的电路，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛清明，卢毓欣，郭龙，徐迪臻，李岩，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44