[发明专利]一种具有无源滤波的柔性直流换流系统及参数设定方法

权利要求书

1.一种具有无源滤波的柔性直流换流系统，其特征在于，包括：变压器、无源滤波器和柔性直流换流器，所述柔性直流换流器包括交流端和直流端，所述交流端和直流端之间设有所述变压器，所述无源滤波器设置于所述变压器与所述直流端之间，并与所述柔性直流换流器并联，所述柔性直流换流系统的阻抗Z采用下式计算：

其中，R₁、L₁和C₁分别为无源滤波器的电阻值、电感值和电容值，j是复数的单位，ω是角频率，L_MMC为柔直换流器的阻抗的等效电感值，R_MMC为柔直换流器的阻抗的等效电阻值，R_t、L_t分别为等效电阻和等效电感。

2.如权利要求1所述的无源滤波的柔性直流换流系统，其特征在于，所述无源滤波器包括依次串联的电阻、电容、电感和两条支路，两条支路之间并联，一条支路用于进行电流检测，另一条支路用于安装避雷器，所述电阻、电容和电感用于调节柔直换流器高频阻抗特性。

3.如权利要求2所述的无源滤波的柔性直流换流系统，其特征在于，所述无源滤波器的计算公式为：

其中，R₁、L₁和C₁分别为无源阻尼装置电阻值、电感值和电容值，j是复数的单位，ω是角频率。

4.如权利要求1所述的无源滤波的柔性直流换流系统，其特征在于，所述柔性直流输电换流器，包括三相上桥臂模组和三相下桥臂模组，所述三相上桥臂模组的正极直流端作为所述柔性直流输电换流器的第一直流端；所述三相上桥臂模组的三相交流线端一一对应地与所述三相下桥臂模组的交流线端连接，所述三相下桥臂模组的负极直流端作为所述柔性直流输电换流器的第二直流端。

5.如权利要求4所述的无源滤波的柔性直流换流系统，其特征在于，所述三相上桥臂模组和三相下桥臂模组的每个桥臂上均设有一电感，所述电感和所述无源滤波器、所述变压器构成LCL滤波回路。

6.如权利要求5所述的无源滤波的柔性直流换流系统，其特征在于，所述柔直换流器的阻抗特性计算公式为：

Z_MMC＝jωL_MMC+R_MMC

其中，L_MMC为柔直换流器阻抗的等效电感值，R_MMC为柔直换流器阻抗的等效电阻值，j是复数的单位，ω是角频率。

7.如权利要求1-6任一项所述的无源滤波的柔性直流换流系统，其特征在于，所述柔直换流系统包含两个谐振点，一个是所述变压器与所述无源滤波器的串联谐振点，另一个是无源滤波器与柔性直流换流器的并联谐振点，且两个谐振点之间的阻抗相频特性呈现容性负阻尼状态。

8.一种柔性直流换流系统中无源滤波器的参数设定方法，其特征在于，用于所述权利要求1-7任一项所述的无源滤波的柔性直流换流系统，包括以下步骤：

获得柔性直流换流器的阻抗的等效电感值和等效电阻值；

获得所述变压器的等效电感L_t与等效电阻R_t；

确定柔直换流系统的两个谐振点，并分别计算两个谐振点处频率f₁和f₂；

计算两个谐振点处无源滤波器的电感L₁与无源滤波器的电容C₁之间的关系式；

将中两个谐振点处的关系式连理求解，并将两个谐振点处频率f₁和f₂代入步骤所述关系式，获得无源滤波器的电感L₁与无源滤波器的电容C₁；

根据所述无源滤波器的电感L₁与无源滤波器的电容C₁计算无源滤波器的电阻R₁。