一种背靠背直流输电系统及其直流滤波控制方法、装置制造方法及图纸

技术编号:37156660 阅读:25 留言:0更新日期:2023-04-06 22:18
本发明专利技术公开了一种背靠背直流输电系统及其直流滤波控制方法、装置,其中方法包括:获取背靠背直流输电系统的直流侧电流和直流电压;根据直流侧电流和预设的直流侧滤波控制算法计算得到直流滤波补偿信号;根据直流电压、直流滤波补偿信号、模块化多电平换流器的原始三相调制波得到模块化多电平换流器的补偿后的三相调制波;根据补偿后的三相调制波控制模块化多电平换流器滤除整流器产生的直流侧谐波电流。本发明专利技术能有效滤除整流器产生的直流侧电流谐波,保证了输电系统的电能质量,保证电力设备的安全稳定运行。设备的安全稳定运行。设备的安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种背靠背直流输电系统及其直流滤波控制方法、装置


[0001]本专利技术涉及直流输电
,尤其是涉及一种背靠背直流输电系统及其直流滤波控制方法、装置。

技术介绍

[0002]背靠背直流输电系统(back to back DC transmission system)是输电线路长度为零的直流输电系统,背靠背直流输电的整流站设备和逆变站设备通常装在一个换流站内,也称为背靠背换流站。近年来随着电力电子技术的发展以及高压大容量电力电子器件的成熟,背靠背直流输电系统逐渐向着更高电压等级、更大传输容量的方向发展。
[0003]现有技术中通常使用二极管或晶闸管整流器与模块化多电平电压源变换器组成两端背靠系统拓扑来输送直流电力,但经专利技术人研究发现,在实际应用中,二极管或晶闸管整流器自身将产生不可忽略的谐波,包括交流侧电流谐波和直流侧电流谐波,如果不加滤波手段则将会影响直流输电的电能质量。现有技术中通常仅针对交流侧电流谐波采用相应的滤波措施,未考虑对直流侧电流谐波的滤波需求。
[0004]同时,为了减小占地需求,背靠背直流输电系统的直流侧一般不加装直流滤波装置。因此,二极管或晶闸管整流器产生的直流侧电流谐波将会影响直流输电系统的电能传输质量,并且影响电力设备的正常运行。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种背靠背直流输电系统及其直流滤波控制方法、装置,以解决现有技术难以滤除背靠背直流输电系统的直流侧电流谐波影响电力设备稳定运行的技术问题。
[0006]本专利技术的目的,可以通过如下技术方案实现:
[0007]一种背靠背直流输电系统的直流滤波控制方法,包括:
[0008]获取背靠背直流输电系统的直流侧电流和直流电压;
[0009]根据所述直流侧电流和预设的直流侧滤波控制算法计算得到直流滤波补偿信号;
[0010]根据所述直流电压、所述直流滤波补偿信号、模块化多电平换流器的原始三相调制波得到所述模块化多电平换流器的补偿后的三相调制波;
[0011]根据所述补偿后的三相调制波控制所述模块化多电平换流器滤除整流器产生的直流侧谐波电流。
[0012]可选地,根据所述直流侧电流和预设的直流侧滤波控制算法计算得到直流滤波补偿信号包括:
[0013]将所述直流侧电流经过预设的低通滤波器,得到所述直流侧电流中的交流分量;
[0014]将所述直流侧电流与所述直流分量作差,得到直流侧电流谐波;
[0015]将所述直流侧电流谐波通过预设的比例变换器,得到直流滤波补偿信号。
[0016]可选地,根据所述直流侧电流和预设的直流侧滤波控制算法计算得到直流滤波补
偿信号包括:
[0017]将所述直流侧电流经过预设的高通滤波器,得到直流侧电流谐波;
[0018]将所述直流侧电流谐波通过预设的比例变换器,得到直流滤波补偿信号。
[0019]可选地,根据所述直流电压、所述直流滤波补偿信号、模块化多电平换流器的原始三相调制波得到所述模块化多电平换流器补偿后的三相调制包括:
[0020]根据所述直流电压和模块化多电平换流器的原始三相调制波分别得到第一调制电压和第二调制电压;
[0021]根据所述直流滤波补偿信号和所述第一调制电压得到补偿后的三相上桥臂调制电压;
[0022]根据所述直流滤波补偿信号和所述第二调制电压得到补偿后的三相下桥臂调制电压;
[0023]根据所述补偿后的三相上桥臂调制电压和所述补偿后的三相下桥臂调制电压得到所述模块化多电平换流器的补偿后的三相调制波。
[0024]可选地,根据所述直流电压和模块化多电平换流器的原始三相调制波分别得到第一调制电压和第二调制电压包括:
[0025]将0.5倍的所述直流电压叠加到所述模块化多电平换流器的原始三相调制波中,得到第一调制电压;
[0026]将所述原始三相调制波与所述0.5倍的所述直流电压作差,得到第二调制电压。
[0027]可选地,根据所述直流滤波补偿信号和所述第一调制电压得到补偿后的三相上桥臂调制电压包括:
[0028]将所述直流滤波补偿信号叠加到所述第一调制电压中,得到补偿后的三相上桥臂调制电压。
[0029]可选地,根据所述直流滤波补偿信号和所述第二调制电压得到补偿后的三相下桥臂调制电压包括:
[0030]将所述直流滤波补偿信号叠加到所述第二调制电压中,得到补偿后的三相下桥臂调制电压。
[0031]可选地,所述整流器为二极管整流器或晶闸管整流器。
[0032]本专利技术还提供了一种背靠背直流输电系统的直流滤波控制装置,包括:
[0033]电流电压检测模块,用于检测所述背靠背直流输电系统的直流侧电流和直流电压;
[0034]滤波补偿信号计算模块,用于根据所述直流侧电流和预设的直流侧滤波控制算法计算得到直流滤波补偿信号;
[0035]三相调制波补偿模块,用于根据所述直流电压、所述直流滤波补偿信号、模块化多电平换流器的原始三相调制波得到所述模块化多电平换流器的补偿后的三相调制波;
[0036]直流谐波滤除模块,用于根据所述补偿后的三相调制波控制所述模块化多电平换流器滤除整流器产生的直流侧谐波电流。
[0037]本专利技术还提供了一种背靠背直流输电系统,包括:
[0038]送端系统、受端系统以及依次串接在所述送端系统与所述受端系统间的变压器、整流器、平波电抗器和模块化多电平换流器;
[0039]其中,所述整流器的直流端与所述平波电抗器连接,所述整流器的交流端与所述变压器连接;所述模块化多电平换流器的直流端与所述平波电抗器连接,所述模块化多电平换流器的交流端与所述受端系统连接,所述模块化多电平换流器中设置有背靠背直流输电系统的直流滤波控制装置。
[0040]有鉴如此,本专利技术带来的有益效果是:
[0041]本专利技术通过检测背靠背直流输电系统的直流侧电流和直流电压,根据直流侧电流和预设的直流侧滤波控制算法计算得到直流滤波补偿信号,将直流滤波补偿信号叠加到受端模块化多电平换流器的原始三相调制波中得到补偿后的三相调制波,以滤除整流器产生的直流侧电流谐波。本专利技术利用背靠背直流输电系统中的受端模块化多电平换流器,在不增加硬件滤波设备的前提下,实现滤除整流器产生的直流侧电流谐波的效果,有效地保证了直流输电系统的电能质量,保证了电力设备的正常稳定运行,提高了模块化多电平换流器与整流器串联使用的背靠背直流输电系统的实用性。
附图说明
[0042]图1为现有背靠背直流输电系统的结构示意图;
[0043]图2为本专利技术方法实施例一的流程示意图;
[0044]图3为本专利技术方法另一实施例的流程示意图;
[0045]图4为本专利技术中预设的直流侧滤波控制算法的控制框图一;
[0046]图5为本专利技术中预设的直流侧滤波控制算法的控制框图二;
[0047]图6为本专利技术计算模块化多电平换流器的补偿后的三相调制波的过程示本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种背靠背直流输电系统的直流滤波控制方法,其特征在于,包括:获取背靠背直流输电系统的直流侧电流和直流电压;根据所述直流侧电流和预设的直流侧滤波控制算法计算得到直流滤波补偿信号;根据所述直流电压、所述直流滤波补偿信号、模块化多电平换流器的原始三相调制波得到所述模块化多电平换流器的补偿后的三相调制波;根据所述补偿后的三相调制波控制所述模块化多电平换流器滤除整流器产生的直流侧谐波电流。2.根据权利要求1所述的背靠背直流输电系统的直流滤波控制方法,其特征在于,根据所述直流侧电流和预设的直流侧滤波控制算法计算得到直流滤波补偿信号包括:将所述直流侧电流经过预设的低通滤波器,得到所述直流侧电流中的交流分量;将所述直流侧电流与所述直流分量作差,得到直流侧电流谐波;将所述直流侧电流谐波通过预设的比例变换器,得到直流滤波补偿信号。3.根据权利要求1所述的背靠背直流输电系统的直流滤波控制方法,其特征在于,根据所述直流侧电流和预设的直流侧滤波控制算法计算得到直流滤波补偿信号包括:将所述直流侧电流经过预设的高通滤波器,得到直流侧电流谐波;将所述直流侧电流谐波通过预设的比例变换器,得到直流滤波补偿信号。4.根据权利要求2或3所述的背靠背直流输电系统的直流滤波控制方法,其特征在于,根据所述直流电压、所述直流滤波补偿信号、模块化多电平换流器的原始三相调制波得到所述模块化多电平换流器补偿后的三相调制包括:根据所述直流电压和模块化多电平换流器的原始三相调制波分别得到第一调制电压和第二调制电压;根据所述直流滤波补偿信号和所述第一调制电压得到补偿后的三相上桥臂调制电压;根据所述直流滤波补偿信号和所述第二调制电压得到补偿后的三相下桥臂调制电压;根据所述补偿后的三相上桥臂调制电压和所述补偿后的三相下桥臂调制电压得到所述模块化多电平换流器的补偿后的三相调制波。5.根据权利要求4所述的背靠背直流输电系统的直流滤波控制方法,其特征在于,根据所述直流电压和模块化多电平换流器的原始三相调制波分别得到第一调制电压和第二调制电压包括:将0...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴宏远彭发喜裴星宇吴越陈建福黄伟煌唐捷周月宾陈勇刘涛李建标袁智勇杨锐雄赵晓斌程旭蔡东晓邹国惠郭铸李振聪曹润彬何伟李桂源江霖
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:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1