[发明专利]一种多调谐交流滤波器的阻尼电阻的优化设计方法

说明书

本发明提供了一种多调谐交流滤波器的阻尼电阻的优化设计方法，涉及高压直流输电电能质量控制技术领域，能够减少阻尼电阻设计的计算量，简便、高效地得到阻尼电阻的优化取值。该方法包括：根据多调谐交流滤波器在调谐点处的n次谐波电压畸变率和总谐波电压畸变率应满足输电系统电能质量要求，计算每个阻尼电阻的最小电阻值R_min；根据阻尼电阻对多调谐交流滤波器的电话谐波波形系数的影响应满足多调谐交流滤波器的性能要求，计算每个阻尼电阻的最大电阻值R_max；在[R_min，R_max]区间内选取使得设备造价最小的电阻值，该电阻值即为对应阻尼电阻的优化电阻值。上述方法应用于多调谐交流滤波器的设计中。

技术领域

本发明涉及高压直流输电电能质量控制技术领域，尤其涉及一种多调谐交流滤波器的阻尼电阻的优化设计方法。

背景技术

直流输电系统因其良好的经济性，被广泛的应用于现代电力系统中。交流滤波器是直流输电系统中非常重要的设备，它既能滤除换流站产生的谐波电流，保证电能质量，同时也能够为换流站提供其正常运行所必须的无功。交流滤波器的设计需综合考虑经济技术因素，既取决于滤波的性能要求，也与系统谐波阻抗、换流站的无功需求等相关。

多调谐交流滤波器等效于多个并联的单调谐交流滤波器，目前工程中常用的多调谐交流滤波器主要是三调谐交流滤波器和双调谐交流滤波器，如图1所示，为一种三调谐交流滤波器的电路图。多调谐交流滤波器可以同时滤除多个不同频率的谐波，非常适合直流工程换流站的谐波治理；同时，多调谐交流滤波器只有主电容，如图1中的第一电容C₁，需承受全部的冲击电压，占地面积小，相较于多个并联的单调谐交流滤波器具有较大的经济优势。为了降低多调谐交流滤波器的失谐灵敏度，提高高频的阻尼特性，降低部分设备定值，通常会在电感两端并联电阻，该电阻即为阻尼电阻，如图1中第一电感L₁两端并联第一电阻R₁，第二电感L₂两端并联第二电阻R₂，第三电感L₃两端并联第三电阻R₃，第一电阻R₁、第二电阻R₂和第三电阻R₃为阻尼电阻。

目前，针对多调谐交流滤波器的阻尼电阻的设计，则多采用试算法。该种方法具有盲目性，为得到优化的阻尼电阻，需反复核算多调谐交流滤波器的性能和设备定值，计算量巨大。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本发明提供一种多调谐交流滤波器的阻尼电阻的优化设计方法，该方法能够减少阻尼电阻设计的计算量，简便、高效地得到阻尼电阻的优化取值。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种多调谐交流滤波器阻尼电阻的优化设计方法，所述优化设计方法包括以下步骤：

S1：根据多调谐交流滤波器的性能要求，确定多调谐交流滤波器中各电容的电容值和各电感的电感值。

S2：根据各电容的电容值和各电感的电感值，及多调谐交流滤波器在调谐点处的n次谐波电压畸变率D_n和总谐波电压畸变率D_eff应满足输电系统电能质量要求，计算多调谐交流滤波器中每个阻尼电阻的最小电阻值R_min。

S3：根据各电容的电容值和各电感的电感值，及阻尼电阻对多调谐交流滤波器的电话谐波波形系数K_THFF的影响应满足多调谐交流滤波器的性能要求，计算多调谐交流滤波器中每个阻尼电阻的最大电阻值R_max。

S4：对于每个阻尼电阻，判断其R_min是否小于或等于其R_max，如果是，则进入步骤S5；如果否，则调整各电容的电容值和各电感的电感值，返回步骤S2。