用于改善柔直系统阻抗特性的幅相校正器选定方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于改善柔直系统阻抗特性的幅相校正器选定方法及系统，其特征在于，包括以下步骤：1)确定幅相校正器的基频无功容量；2)选择幅相校正器的基本型式和调谐频率，并计算该幅相校正器的电容和电抗；3)采用逐点扫描法，获取从公共连接点向交流系统看的交流系统等效谐波阻抗；4)采用逐点扫描法，获取从公共连接点向柔直系统看的柔直系统等效谐波阻抗；5)判断获取的交流系统等效谐波阻抗和柔直系统等效谐波阻抗是否同时满足系统性能指标；6)获取柔直系统公共连接点处的交流系统背景谐波电压；7)计算该幅相校正器的元件定值，完成幅相校正器的选定，本发明专利技术可以广泛应用于柔性直流输电技术领域中。

Selection method and system of amplitude phase corrector for improving impedance characteristics of flexible and straight system

【技术实现步骤摘要】
用于改善柔直系统阻抗特性的幅相校正器选定方法及系统
本专利技术是关于一种用于改善柔直系统阻抗特性的幅相校正器选定方法及系统，属于柔性直流输电

技术介绍
目前，柔性直流输电一般采用模块级联方式，其具有控制灵活、响应迅速、输出波形质量高等优点，在中国新能源并网、孤岛送电、大容量远距离输电、区域电网互联等领域中的应用前景十分广阔。大容量柔性直流输电系统采用大量电力电子器件，由于控制、测量、计算等环节存在固有延时，且控制器一般是基于低频数学模型开展的，在中高频范围输出特性可能无法完美地跟踪控制目标，在某些区域内可能存在谐振点或负阻尼特性。而并网的交流系统由于运行方式繁多，存在输电系统的频容效应，不同频率下系统的等值谐波阻抗角度变化非常大，在某些特殊运行方式下系统阻抗和柔性直流输电系统会相互作用，引发谐波电流发散。在近期的工程中也多次发现柔直换流器发生高频振荡问题，这些问题产生的原因可以从阻抗匹配的角度解释，即柔性直流输电系统的阻抗特性与交流系统的阻抗特性在某些频率范围内存在谐振，导致谐波逐步放大产生的。针对上述问题，现有的解决本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于改善柔直系统阻抗特性的幅相校正器选定方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)根据柔直系统的功率运行区间，确定幅相校正器的基频无功容量；/n2)选择幅相校正器的基本型式和调谐频率，并根据选定的幅相校正器的基频无功容量，计算该幅相校正器的电容和电抗；/n3)采用逐点扫描法，扫描不同运行方式下交流系统的阻抗频率特性，获取从公共连接点向交流系统看的交流系统等效谐波阻抗；/n4)采用逐点扫描法，扫描不同运行方式下柔直系统的阻抗频率特性，获取从公共连接点向柔直系统看的柔直系统等效谐波阻抗；/n5)判断获取的交流系统等效谐波阻抗和柔直系统等效谐波阻抗是否同时满足系统性能指标，若不满足，则进入步骤2)...

【技术特征摘要】
1.用于改善柔直系统阻抗特性的幅相校正器选定方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)根据柔直系统的功率运行区间，确定幅相校正器的基频无功容量；
2)选择幅相校正器的基本型式和调谐频率，并根据选定的幅相校正器的基频无功容量，计算该幅相校正器的电容和电抗；
3)采用逐点扫描法，扫描不同运行方式下交流系统的阻抗频率特性，获取从公共连接点向交流系统看的交流系统等效谐波阻抗；
4)采用逐点扫描法，扫描不同运行方式下柔直系统的阻抗频率特性，获取从公共连接点向柔直系统看的柔直系统等效谐波阻抗；
5)判断获取的交流系统等效谐波阻抗和柔直系统等效谐波阻抗是否同时满足系统性能指标，若不满足，则进入步骤2)重新选择幅相校正器的基本型式和调谐频率；若满足，则进入步骤6)；
6)获取柔直系统公共连接点处的交流系统背景谐波电压；
7)在各次交流系统的背景谐波电压作用下，根据选定的幅相校正器的基频无功容量，计算该幅相校正器的元件定值，完成幅相校正器的选定。


2.如权利要求1所述的用于改善柔直系统阻抗特性的幅相校正器选定方法，其特征在于，所述幅相校正器的基本型式包括单调谐型幅相校正器、双调谐型幅相校正器和高通型幅相校正器。


3.如权利要求2所述的用于改善柔直系统阻抗特性的幅相校正器选定方法，其特征在于，所述步骤1)中：
①如果选择的幅相校正器为单调谐幅相校正器，其调谐频率为fF1，工频频率为f0，公共连接点基波电压为V1，则该单调谐幅相校正器的电容C1和电抗L1为：






②如果选择的幅相校正器为双调谐幅相校正器，其调谐频率为fF1和fF2，工频频率为f0，公共连接点基波电压为V1，初选并联谐振频率和串联谐振频率分别为fp和fs，则该双调谐幅相校正器的电容C1、C2和电抗L1、L2为：












该双调谐幅相校正器的初选电阻R1、R2和R3的阻值均为1000Ω，根据所述步骤5)是否满足系统性能进行阻值调整；
③如果选择的幅相校正器为高通型幅相校正器，其调谐频率为fF1，工频频率为f0，公共连接点基波电压为V1，则该高通型幅相校正器的电容C1、C2和电抗L1为：









其中：



该高通型幅相校正器的初选电阻R1的阻值为1000Ω，根据所述步骤5)是否满足系统性能进行阻值调整。


4.如权利要求3所述的用于改善柔直系统阻抗特性的幅相校正器选定方法，其特征在于，所述步骤3)的具体过程为：
3.1)断开柔直系统的公共连接点与交流系统之间的联系；
3.2)在柔直系统的公共连接点处注入单位电流，在其它交流母线处注入的电流均为0；
3.3)h次谐波频率下的交流系统等效谐波阻抗Zs(h)为：
Zs(h)＝Vsh
其中，Vsh为交流系统网络的节点电压向量。


5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛英林，马为民，乐波，梅念，赵峥，李高望，厉璇，魏争，李探，许冬，陈钊，苑宾，刘思源，徐莹，李达，田园园，尹航，勇智，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网经济技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11