一种抑制谐波的特高压直流输电系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种抑制谐波的特高压直流输电系统，包括交流电网、电流总线、交流滤波器、第一换流变压器、第二换流变压器、12脉动换流器、平波电抗器和直流滤波器，交流电网接入电流总线，交流滤波器分别连接电流总线和接地，第一换流变压器和第二换流变压器均分别连接电流总线和12脉动换流器，平波电抗器和12脉动换流器分别用于连接负载的两端，直流滤波器分别连接平波电抗器和接地；直流滤波器由调谐频率为2/12次的滤波器支路并联组成。与现有技术相比，本实用新型专利技术在直流侧和交流侧均设置滤波器，更加全面可靠；还增设平波电抗器，进一步抑制谐波；直流滤波器的2次调谐频率为了抑制直流侧的2次谐振，能大幅降低谐波危害。能大幅降低谐波危害。能大幅降低谐波危害。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制谐波的特高压直流输电系统


[0001]本技术涉及特高压直流输电领域，尤其是涉及一种抑制谐波的特高压直流输电系统。

技术介绍

[0002]典型高压直流输电所用换流器由晶闸管组成，为12脉动换流器结构，采用通断工作方式，因此12脉动换流器为典型非线性设备，必然产生谐波。而高压直流输电的电压等级高、输送功率大，因此所产生的注入交直流系统的谐波也很大；而如果进入交直流系统的谐波分量过大，就会对换流器本身和直流输电系统的运行等产生不良影响，如造成旋转电机和电容器的发热、干扰通信设备以及换流器控制不稳定等。
[0003]现有特高压直流输电系统大多仅设置平波电抗器和直流滤波器，谐波抑制效果仍不明显，增加的基波阻波器滤除低频谐波，提高了系统复杂度和造价。

技术实现思路

[0004]本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种抑制谐波的特高压直流输电系统。
[0005]本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]一种抑制谐波的特高压直流输电系统，包括交流电网、电流总线、交流滤波器、变压器组、12脉动换流器、平波电抗器和直流滤波器，所述交流电网接入所述电流总线，所述交流滤波器的一端连接所述电流总线，另一端接地，所述变压器组分别连接所述电流总线和所述12脉动换流器，所述12脉动换流器的一端直接用于接入负载，另一端连接所述平波电抗器，该平波电抗器连接有第一支路和第二支路，所述第一支路用于接入负载，所述第二支路连接所述直流滤波器后接地；
[0007]所述直流滤波器包括相互并联的第一滤波器支路和第二滤波器支路，所述第一滤波器支路的调谐频率为2次，所述第二滤波器支路的调谐频率为12次；
[0008]所述特高压直流输电系统还包括主控制器和低压限流控制器，所述主控制器依次连接所述低压限流控制器和所述12脉动换流器，所述主控制器和低压限流控制器均连接所述负载，所述主控制器用于接收功率控制指令，输出控制极电流。
[0009]进一步地，所述第一滤波器支路连接有第一开关，所述第一滤波器支路和第一开关的两端分别连接所述特高压直流输电系统的输电线路的直流极线和中性母线。
[0010]进一步地，所述第二滤波器支路连接有第二开关，所述第二滤波器支路和第二开关的两端分别连接所述特高压直流输电系统的输电线路的直流极线和中性母线。
[0011]进一步地，所述平波电抗器为干式空心型平波电抗器。
[0012]进一步地，所述特高压直流输电系统的输电线路的直流极线和中性母线均配置有所述平波电抗器。
[0013]进一步地，所述交流滤波器还连接有无功补偿设备。
[0014]进一步地，所述低压限流控制器依次通过电流控制放大器和换流器触发控制器，连接所述12脉动换流器。
[0015]进一步地，所述负载的接入线路中还设有电流测量装置，所述低压限流控制器和所述电流控制放大器的连接线路中还设有加法器，所述电流测量装置接入所述加法器。
[0016]进一步地，所述主控制器还设有直流调制信号接口，用于接收调制信号实现直流的功率调制。
[0017]进一步地，所述负载的接入线路中还设有逆变器，该逆变器为基于AMAX控制的逆变器。
[0018]与现有技术相比，本技术具有以下优点：
[0019](1)本技术抑制谐波的特高压直流输电系统通过在交流侧增设交流滤波器，在直流侧增设直流滤波器，通过滤波器对特高压直流输电系统的谐波进行抑制，方案经济可行，在直流侧和交流侧均设置滤波器，更加全面可靠；直流侧还增设平波电抗器，进一步地进行谐波抑制；
[0020]另外，根据特高压直流输电系统中，随着谐波次数的增加，各次特征谐波的数值减小的特点，判断出谐波危害最大的是低次的谐波；本技术直流滤波器由调谐频率为2/12次的滤波器支路并联组成，12次调谐频率为了抑制换流器产生的特征谐波，降低极线的谐波电压水平，2次调谐频率为了抑制直流侧的2次谐振，能大幅降低谐波危害。
[0021](2)本技术交流滤波器附带无功补偿设备，能有效配合交流滤波器满足直流输电系统与换流器的无功交换需求。
[0022](3)本技术与12脉动换流器连接的两个换流变压器，一个为星形接线，另一个为三角形接线，从而使两个6脉动换流器的交流侧得到相位相差30
°
的换相电压，实现在30
°
的重复周期中，换流阀的交替轮流导通，安全可靠，且满足换流需求。
[0023](4)本技术控制子系统包括主控制器、低压限流控制器、电流控制放大器和换流器触发控制器，满足对直流输电系统的稳定控制需求，在负载的接入线路中增加电流测量装置，可监测负载电流变化，实现实时调整，维持系统稳定运行。
附图说明
[0024]图1为本技术抑制谐波的特高压直流输电系统的结构示意图；
[0025]图2为6脉动换流器的结构示意图；
[0026]图3为本技术控制子系统的结构示意图；
[0027]图中，1、交流电网，2、电流总线，3、第一换流变压器，4、第二换流变压器，5、第一6脉动换流器，6、第二6脉动换流器，7、交流滤波器，8、平波电抗器，9、直流滤波器，10、主控制器，11、低压限流控制器，12、加法器，13、电流控制放大器，14、换流器触发控制器，15、电流测量装置，16、逆变器。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0029]实施例1
[0030]本实施例提供一种抑制谐波的特高压直流输电系统，包括交流电网1、电流总线2、交流滤波器7、第一换流变压器3、第二换流变压器4、12脉动换流器、平波电抗器8和直流滤波器9，12脉动换流器包括第一6脉动换流器5和第二6脉动换流器6，交流电网1接入电流总线2，交流滤波器7的一端连接电流总线2，另一端接地，第一换流变压器3分别连接电流总线2和第一6脉动换流器5，第二换流变压器4分别连接电流总线2和第二6脉动换流器6，第一6脉动换流器5的一端连接第二6脉动换流器6，另一端连接平波电抗器8，平波电抗器8和第二6脉动换流器6分别用于连接负载的两端，直流滤波器9的一端连接平波电抗器8，另一端接地。
[0031]特高压直流输电系统还包括控制子系统，用于对直流输电系统进行功率调制，降低谐波干扰，增强直流输电系统的稳定性。
[0032]如图3所示，控制子系统包括依次连接的主控制器10、低压限流控制器11、电流控制放大器13和换流器触发控制器14，换流器触发控制器14连接12脉动换流器，负载的接入线路中还设有电流测量装置15，低压限流控制器11和电流控制放大器13的连接线路中还设有加法器13，电流测量装置15接入加法器13。负载的接入线路中还设有逆变器16，该逆变器16为基于AMAX本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制谐波的特高压直流输电系统，其特征在于，包括交流电网(1)、电流总线(2)、交流滤波器(7)、变压器组、12脉动换流器、平波电抗器(8)和直流滤波器(9)，所述交流电网(1)接入所述电流总线(2)，所述交流滤波器(7)的一端连接所述电流总线(2)，另一端接地，所述变压器组分别连接所述电流总线(2)和所述12脉动换流器，所述12脉动换流器的一端直接用于接入负载，另一端连接所述平波电抗器(8)，该平波电抗器(8)连接有第一支路和第二支路，所述第一支路用于接入负载，所述第二支路连接所述直流滤波器(9)后接地；所述直流滤波器(9)包括相互并联的第一滤波器支路和第二滤波器支路，所述第一滤波器支路的调谐频率为2次，所述第二滤波器支路的调谐频率为12次；所述特高压直流输电系统还包括主控制器(10)和低压限流控制器(11)，所述主控制器(10)依次连接所述低压限流控制器(11)和所述12脉动换流器，所述主控制器(10)和低压限流控制器(11)均连接所述负载，所述主控制器(10)用于接收功率控制指令，输出控制极电流。2.根据权利要求1所述的一种抑制谐波的特高压直流输电系统，其特征在于，所述第一滤波器支路连接有第一开关，所述第一滤波器支路和第一开关的两端分别连接所述特高压直流输电系统的输电线路的直流极线和中性母线。3.根据权利要求1所述的一种抑制谐波的特高压直流输电系统，其特征在于，所述第二滤波器支路连接有第二开关，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘爱强，罗祾，张鹏，陈甜甜，潘玲，冯倩，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：新型
国别省市：