[发明专利]一种降低滤波器和分接开关频繁动作的有源滤波器及方法

说明书

本发明涉及一种降低滤波器和分接开关频繁动作的有源滤波器及方法，包括：在高压直流输电系统中，增加一个或多个APF设备；根据当前的电网的功率，高压直流输电系统的换流阀相应采用增大后的送端触发角，同时所述APF设备对电网进行无功补偿；且所述功率越高，所述触发角越小。用这种方法设计出的有源滤波器能够满足减少高压直流输电工程分接开关的频繁动作，同时可根据要达到的目标进行多组有源滤波器配置和容量设置的灵活选取，能够保障换流站换流变的安全可靠运行。

技术领域

本发明涉及一种降低滤波器和分接开关频繁动作的有源滤波器及方法，属于输电系统设计领域。

背景技术

高压直流输电技术是实现我国能源优化配置的重要技术之一，随着新型电力系统的发展，以新能源为主体的能源比例正在进一步加大。

新能源比例的提升主要带来几个问题(1)风电和光伏发电的随机性和波动性造成了电源侧出力的不确定性；(2)风电机组能提供的系统惯量远小于火电机组，在新型电力系统中，一旦发生有功功率扰动，频率的波动范围将会扩大，速度也会加快；(3)新能源难以向系统提供无功支撑，且新能源主要接入低电压等级电网，大规模接入后系统电压调节能力显著下降。这些对高压直流输电系统提出了更高的适应能力，例如750kv的高压直流输电系统，在现有换流站配置下主要带来以下两方面的问题，(1)交流侧电容器频繁投切，随直流系统功率调节和交流系统电压波动，并联电容器频繁投切，导致并联电容器进线断路器频繁动作，严重缩短断路器的使用寿命，威胁直流系统安全运行；(2)换流变分接开关动作频繁，由于风电光伏的随机性和波动性造成交流系统电压波动，引起分接开关频繁动作，对换流站设备的安全运行极为不利。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种降低滤波器和分接开关频繁动作的方法。包括：

在高压直流输电系统中，增加一个或多个APF设备；

根据当前的电网的功率，高压直流输电系统的换流阀相应采用增大范围后的送端触发角，同时采用电流调节器，控制所述APF设备对电网进行无功补偿；且所述功率越高，所述触发角越小。

所述APF的无功补偿包括：

当电网的系统电压高于APF的死区电压，所述APF输出感性无功；

当电网的系统电压介于APF的死区电压内，所述APF设备，按照所述电流调节器，根据预先的设置输出相应的无功补偿；

当电网的系统电压低于APF的死区电压，所述APF输出容性无功。

所述APF输出无功补偿后，还包括：

如判断到所述电网的系统电压高于电容器的死区电压，且维持预定时长，则切除一组并联电容器；

或，如判断到所述电网的系统电压低于电容器的死区电压，且维持预定时长，则投入一组并联电容器；

所述预定时长为支路投退间隔时间T。

所述切除或投入电容器的过程中，所述APF设备仍然工作。

所述触发角的范围为[10，25]度，所述电网的最小功率为0.1pu时，所述触发角度为25度，所述电网的最大功率为1pu时，所述触发角度为10度。

所述高压直流输电系统为66kV、330kV、500kV或750kV的输电系统。

所述APF与高压直流输电系统的HP3互为冗余备份。

本发明还提供一种降低滤波器和分接开关频繁动作的有源滤波器，所述有源滤波器包括：具有控制器，所述控制器用于执行降低滤波器和分接开关频繁动作的方法。

附图说明

图1为APF输出补偿流程图；

图2为APF启动输出流程图