高压直流输电系统的低次谐波滤波器及其参数设定方法技术方案

本发明专利技术涉及一种高压直流输电系统的低次谐波滤波器及其参数设定方法，包括主电容、第一低端电容、第二低端电容、高端电抗器、低端电抗器、第一阻尼电阻和第二阻尼电阻；主电容的一端连接直流输电系统中的换流母线，主电容的另一端并联连接第一低端电容和第一阻尼电阻的一端；第一低端电容的另一端通过高端电抗器并联连接第二低端电容、低端电抗器和第二阻尼电阻的一端，第一阻尼电阻、第二低端电容、低端电抗器和第二阻尼电阻的另一端均直接接地，主电容、第一低端电容、高端电抗器、第二低端电容和低端电抗器通过串联和并联形成两个调谐点，用于滤除低次谐波，本发明专利技术可以广泛应用于滤波器设计领域中。器设计领域中。器设计领域中。

【技术实现步骤摘要】
高压直流输电系统的低次谐波滤波器及其参数设定方法


[0001]本专利技术涉及滤波器设计领域，特别是关于一种高压直流输电系统的低次谐波滤波器及其参数设定方法。

技术介绍

[0002]用于换流站的交流滤波器主要作用是滤除高压直流输电系统换流器产生的非线性高频特征谐波，将注入交流电网的谐波控制在标准要求之内，保证交流电网的电能质量。目前大部分高压直流输电系统均采用12脉动换流器作为基本的换流单元，理论上，12脉动换流器是不产生低次特征谐波的，但是在实际的系统研究和设计计算中，经常发现系统的3次、5次等低次谐波畸变率较大，容易超标。出现这种情况主要是由于交流系统阻抗的缘故，尤其对于送端交流系统，当电源较强、而负荷较小时，网络结构较弱，这样的交流系统阻抗特性容易与交流滤波器设备的阻抗特性形成匹配，产生低次并联谐振，形成较大的低次谐波阻抗，使得母线上的低次谐波电压不易被限制，此时就需要增加低次谐波滤波器。
[0003]近年来，随着风力发电厂、高铁牵引站等大量新建，包含大量电力电子装置的设备不断接入电网，导致流入交流电网的5次、7次等谐波电流有不断增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压直流输电系统的低次谐波滤波器，其特征在于，包括主电容、第一低端电容、第二低端电容、高端电抗器、低端电抗器、第一阻尼电阻和第二阻尼电阻；所述主电容的一端连接直流输电系统中的换流母线，所述主电容的另一端并联连接所述第一低端电容和第一阻尼电阻的一端，所述主电容用于提供滤波器输出的无功；所述第一低端电容的另一端通过所述高端电抗器并联连接所述第二低端电容、低端电抗器和第二阻尼电阻的一端，所述第一阻尼电阻、第二低端电容、低端电抗器和第二阻尼电阻的另一端均直接接地，所述主电容、第一低端电容、高端电抗器、第二低端电容和低端电抗器通过串联和并联形成两个调谐点，用于滤除两种低次谐波；所述第一阻尼电阻和第二阻尼电阻用于改善调谐点的品质因数。2.一种如权利要求1所述的高压直流输电系统的低次谐波滤波器的参数设定方法，其特征在于，包括：根据低次谐波滤波器的基波无功容量、换流母线的基波电压和基波角频率，确定低次谐波滤波器中主电容的取值；根据主电容的取值、低次谐波滤波器调谐点以及低端电抗器与第二低端电容的并联谐振频率，确定第一低端电容、第二低端电容、高端电抗器和低端电抗器的取值；根据电感在谐振频率下的品质因数和低次谐波滤波器在谐振点的品质因数，分别确定高端电抗器和低端电抗器的等效电阻取值以及第一阻尼电阻和第二阻尼电阻的取值；根据各元件的取值，确定换流母线的低次谐波电压畸变率，并判断是否超过谐波电压畸变率的限值，若超过，则重新确定第一阻尼电阻和第二阻尼电阻的取值，直至换流母线的低次谐波电压畸变率不超过谐波电压畸变率的限值。3.如权利要求2所述的一种高压直流输电系统的低次谐波滤波器的参数设定方法，其特征在于，所述低次谐波滤波器中主电容的取值为：其中，Q为低次谐波滤波器的基波无功容量；U为低次谐波滤波器所连接的换流母线基波电压；ω0为基波角频率。4.如权利要求3所述的一种高压直流输电系统的低次谐波滤波器的参数设定方法，其特征在于，所述第一低端电容、第二低端电容、高端电抗器和低端电抗器的取值由下述算式联立得到：
其中，L1为高端电抗器的电抗值；L3为低端电抗器的电抗值；C1为主电容的电容值；C2为第一低端电容的电容值；C3为第二低端电容的电容值；R1为第一阻尼电阻的电阻值；R2为第二阻尼电阻的电阻值；ω1和ω2为低次谐波滤波器调谐点；ω
p
为低端电抗器L3与第二低端电容C3的并联谐振频率；ω
s
为串联谐振频率。5.如权利要求4所述的一种高压直流输...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝致远，李明，吴方劼，祝全乐，薛英林，王玲，冮明泽，季一鸣，李志闯，黄睿，
申请(专利权)人：北京网联直流工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：