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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及阻抗校正,并且更具体地,涉及一种参数可调的阻抗校正装置及方法。
技术介绍
1、柔性直流输电在可再生能源并网、多端直流网络构建、弱系统联网等场合具有显著的优势,是构建未来智能化输电网络的关键技术。柔性直流系统大量接入电网容易诱发各种稳定问题,其中不同类型的振荡问题表现突出,严重威胁电网的安全稳定运行。
2、新能源经柔性直流并网、柔性直流异步电网互联、柔性直流输电等工程在运行中发生过不同频段的振荡问题,2013年德国北海海上风电柔性直流工程出现了250~350hz的谐波谐振,导致海上平台滤波电容烧毁;舟山五端柔性直流输电工程中某个换流站在联网运行转为孤岛运行期间,发生高频分量跳闸;张北柔性直流工程新能源场站启动试验过程中,网侧电流产生1505hz高频振荡,引发高频分量快速保护跳闸,闭锁负极,极隔离;2019年1月,渝鄂南通道单元2渝侧交流断面失电(带电)试验,交流电流、电压出现频率为650hz的高频振荡现象,最终由交流断面失电装置闭锁直流。这些振荡问题的发生给电网安全运行带来了不同程度的风险问题,对于柔性直流输电系统振荡抑制措施研究是紧迫的、必要的。
3、目前我国柔性直流输电系统在通过阻抗优化处理宽频振荡时,普遍采用接入固定阻抗的形式,但是,当与柔直相连的交流系统运行方式发生变化时,上述方法无法避开宽频段的所有振荡风险点,某些运行方式仍会导致交流系统与柔直系统阻抗相互耦合产生谐振,危害系统运行安全。
技术实现思路
1、针对上述问题,本专利技术提出了
2、所述总开关的控制端与阻抗控制器的第一输出端连接,总开关的输入端与电网并网点连接,所述总开关的输出端与所述电抗器的输入端连接,所述电抗器的分接开关的控制端与所述阻抗控制器的第二输出端连接,所述分接开关的输出端与电阻器串联,所述电阻器与所述旁路开关并联,所述旁路开关的控制端与阻抗控制器的第三输出端连接,所述电容器与所述投入开关串联,并与所述切除开关并联;
3、所述电阻器和电容器均包括多个,且多个电阻器和电容器的取值不同,多个电阻器串联,多个电容器串联;
4、所述阻抗控制器用于控制所述旁路开关、投入开关、切除开关、总开关和分接开关的状态,以调整电抗器、电阻器和电容器的参数,通过调整所述电抗器、电阻器和电容器的参数,对电网阻抗进行校正。
5、可选的,阻抗校正装置以单相接线方式或三相接线方式接入电网并网点。
6、可选的,电抗器、电阻器和电容器的参数调整范围,满足如下约束:无功约束、有功约束、阻抗相角约束和谐波电流约束。
7、可选的,无功约束公式如下:
8、qloss=u22πf0c≤5%pmmc
9、其中,qloss为阻抗校正装置产生的无功功率,f0为系统工频,u为交流母线额定电压,c为阻抗校正装置总电容,pmmc为柔性直流输电系统额定功率。
10、可选的,有功约束公式如下:
11、
12、其中,ploss为阻抗校正装置产生的有功损耗,f0为系统工频,u为交流母线额定电压,r为阻抗校正装置总电阻,c为阻抗校正装置总电容,pmmc为柔性直流输电系统额定功率。
13、可选的,阻抗相角约束公式如下:
14、
15、其中,zgrid′为投入阻抗校正装置后交流系统在目标频率f的阻抗,zp为阻抗校正装置在目标频率f的阻抗,zgrid为原交流系统在目标频率f的阻抗。
16、可选的,谐波电流约束公式如下:
17、
18、其中,ifm为谐振频率fm的谐振电流幅值,ufm为谐振频率fm的谐振电压幅值,ikn为阻抗校正装置可承受谐波电流限值,r为阻抗校正装置总电阻,c为阻抗校正装置总电容。
19、再一方面,本专利技术还提出了一种使用如上述任意一种参数可调的阻抗校正装置的阻抗校正方法,包括:
20、基于阻抗控制器控制所述旁路开关、投入开关、切除开关、总开关和分接开关的状态,以调整电抗器、电阻器和电容器的参数;
21、通过调整所述电抗器、电阻器和电容器的参数,对电网阻抗进行校正。
22、可选的,电抗器、电阻器和电容器的参数调整范围,满足如下约束:无功约束、有功约束、阻抗相角约束和谐波电流约束。
23、可选的,无功约束公式如下:
24、qloss=u22πf0c≤5%pmmc
25、其中,qloss为阻抗校正装置产生的无功功率,f0为系统工频,u为交流母线额定电压,c为阻抗校正装置总电容,pmmc为柔性直流输电系统额定功率。
26、可选的,有功约束公式如下:
27、
28、其中,ploss为阻抗校正装置产生的有功损耗,f0为系统工频,u为交流母线额定电压,r为阻抗校正装置总电阻,c为阻抗校正装置总电容,pmmc为柔性直流输电系统额定功率。
29、可选的,阻抗相角约束公式如下:
30、
31、其中,zgrid′为投入阻抗校正装置后交流系统在目标频率f的阻抗,zp为阻抗校正装置在目标频率f的阻抗,zgrid为原交流系统在目标频率f的阻抗。
32、可选的,谐波电流约束公式如下:
33、
34、其中,ifm为谐振频率fm的谐振电流幅值,ufm为谐振频率fm的谐振电压幅值,ikn为阻抗校正装置可承受谐波电流限值,r为阻抗校正装置总电阻,c为阻抗校正装置总电容。
35、再一方面,本专利技术还提供了一种计算设备,包括:一个或多个处理器;
36、处理器,用于执行一个或多个程序;
37、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,实现如上述所述的方法。
38、再一方面,本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质,其上存有计算机程序,所述计算机程序被执行时,实现如上述所述的方法。
39、与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:
40、本专利技术提供了一种参数可调的阻抗校正装置,包括:总开关、电抗器、电阻器、电容器、旁路开关、投入开关、切除开关和阻抗控制器;所述总开关的控制端与阻抗控制器的第一输出端连接,总开关的输入端与电网并网点连接,所述总开关的输出端与所述电抗器的输入端连接,所述电抗器的分接开关的控制端与所述阻抗控制器的第二输出端连接,所述分接开关的输出端与电阻器串联,所述电阻器与所述旁路开关并联,所述旁路开关的控制端与阻抗控制器的第三输出端连接,所述电容器与所述投入开关串联,并与所述切除开关并联;所述电阻器和电容器均包括多个,且多个电阻器和电容器的取值不同,多个电阻器串联,多个电容器串联;所述阻抗控制器用于控制所述旁路开关、投入开关、切除开关、总开关和分接开关的状态,以调整电抗器、电阻器和电容器的参数,通过调整所述电抗器、电阻器和电容器的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种参数可调的阻抗校正装置,其特征在于,所述阻抗校正装置,包括:总开关、电抗器、电阻器、电容器、旁路开关、投入开关、切除开关和阻抗控制器;
2.根据权利要求1所述的阻抗校正装置,其特征在于,所述阻抗校正装置以单相接线方式或三相接线方式接入电网并网点。
3.根据权利要求1所述的阻抗校正装置,其特征在于,所述电抗器、电阻器和电容器的参数调整范围,满足如下约束:无功约束、有功约束、阻抗相角约束和谐波电流约束。
4.根据权利要求3所述的阻抗校正装置,其特征在于,所述无功约束公式如下:
5.根据权利要求3所述的阻抗校正装置,其特征在于,所述有功约束公式如下:
6.根据权利要求3所述的阻抗校正装置,其特征在于,所述阻抗相角约束公式如下:
7.根据权利要求3所述的阻抗校正装置,其特征在于,所述谐波电流约束公式如下:
8.一种使用如权利要求1-7中任意一种参数可调的阻抗校正装置的阻抗校正方法,其特征在于,所述阻抗校正方法,包括:
9.根据权利要求8所述的阻抗校正方法,其特征在于,所述电抗器、电阻器
10.根据权利要求8所述的阻抗校正方法,其特征在于,所述无功约束公式如下:
11.根据权利要求8所述的阻抗校正方法,其特征在于,所述有功约束公式如下:
12.根据权利要求8所述的阻抗校正方法,其特征在于,所述阻抗相角约束公式如下:
13.根据权利要求8所述的阻抗校正方法,其特征在于,所述谐波电流约束公式如下:
14.一种计算机设备,其特征在于,包括:
15.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存有计算机程序,所述计算机程序被执行时,实现如权利要求8-13中任一所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种参数可调的阻抗校正装置,其特征在于,所述阻抗校正装置,包括:总开关、电抗器、电阻器、电容器、旁路开关、投入开关、切除开关和阻抗控制器;
2.根据权利要求1所述的阻抗校正装置,其特征在于,所述阻抗校正装置以单相接线方式或三相接线方式接入电网并网点。
3.根据权利要求1所述的阻抗校正装置,其特征在于,所述电抗器、电阻器和电容器的参数调整范围,满足如下约束:无功约束、有功约束、阻抗相角约束和谐波电流约束。
4.根据权利要求3所述的阻抗校正装置,其特征在于,所述无功约束公式如下:
5.根据权利要求3所述的阻抗校正装置,其特征在于,所述有功约束公式如下:
6.根据权利要求3所述的阻抗校正装置,其特征在于,所述阻抗相角约束公式如下:
7.根据权利要求3所述的阻抗校正装置,其特征在于,所述谐波电流约束公式如下:
8.一种使用如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙佳安,贺郁文,杨立敏,朱艺颖,郭强,栾柯栋,林少伯,雷霄,黄威博,李新年,谢国平,胡涛,庞广恒,刘翀,李跃婷,刘琳,吴娅妮,王薇薇,刘世成,张晓丽,杨尚瑾,刘浩芳,李潇潇,许锐文,付小倍,
申请(专利权)人:中国电力科学研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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