专利名称：一种高压直流输电全压恢复过程中谐波性能控制的方法
技术领域：
本发明涉及高压/特高压直流输电工程全压恢复过程中一种谐波性能控制的实 现方法，尤其是同塔双回多阀组直流输电工程中谐波性能控制。
背景技术：
谐波性能控制的目的是保证直流系统在任何工况下所注入交流系统的谐波经过 滤波器滤波后谐波含量控制在合理的范围。高压直流一般运行在双极功率模式，当系统在 降压运行控制下，直流电压升降时，变压器抽头以及无功功率、谐波电流随直流场电压动态 变化，常规情况下，谐波性能控制按直流场降压模式控制，谐波性能控制一般按100%，80%, 70%三种电压模式配置，在直流场电压恢复过程中，没有相应的控制策略，由于谐波性能配 置滤波器优先于常规Q/U(无功/电压)控制，即使系统无功越限(500MVar左右)也不能切 除滤波器，导致交流电网电压过高，交流电压限制功能启动快速切除滤波器
实用新型内容
本发明的目的是提供一种高压直流输电全压恢复过程中谐波性能控制的方法，解 决高压直流输电电压恢复过程中，由于缺乏相应的谐波性能控制方法，导致交流电网电压 过高的问题。为实现上述目的，本发明提供一种谐波控制方法，包括如下步骤
a)根据无功研究报告，对应确定直流场电压在100%，80%,70%时，谐波性能配置与功 率的关系，并计算出各种滤波器配置方式，对应的100%直流场电压与80%直流场电压情况 下功率的比值、然后取平均值(Kl)，对应的80%直流场电压与70%直流场电压情况下功率的 比值、然后取平均值(K2)；
b)按直流场电压大小将控制过程分为70%、70%-80%、80%、80%-100%、100%不同阶段；
c)在直流场电压在70%士Δ 以内时，根据步骤a，按70%谐波性能配置表中的功率来 配置滤波器；
d)在直流场电压在80%士Au以内时，根据步骤a，按80%谐波性能配置表中的功率来 配置滤波器；
e)在直流场电压在100%士以内时，按100%谐波性能配置表中的功率来配置滤波
器；
f)直流场电压在70%+到80%- Δ 之间时，将功率乘以一个系数Kl进行折算，折算 后按照直流场电压80%时，谐波性能配置表中的功率来配置滤波器；
g)直流场电压在80%+Δ ι到100%-Δ ι之间时，将功率乘以一个系数Κ2进行折算，折算 后按照直流场电压100%时，谐波性能配置表中的功率来配置滤波器。根据相同功率水平下，直流场电压越高，谐波性能所需滤波器数目递减的规律，采 用上述功率折算的方法，使得在电压恢复过程中既能减少谐波性能需要的滤波器数目，同 时也维持交流电网电压稳定，从而解决了高压直流输电电压恢复过程中，由于缺乏相应的
3谐波性能控制方法，导致交流电网电压过高的问题。步骤f中所述功率折算用公式表示为
P= Pact * (1+(Kl-I) *(0.8-Ud)/0. 1)，其中P表示折算后功率，Pact表示折算前功率， Ud表示直流场电压百分值。步骤g中所述功率折算用公式表示为
P= Pact *(1+(K2-1)* (I-Ud)/0. 2)，其中P表示折算功率，Pact表示折算前功率，Ud表 示直流场电压百分值。步骤c、d、e、f、g中所述Δ 取值范围为1%_2%。
图1是本发明实施例的折算示意图。
具体实施例方式本发明的一种具体实施方式
，提出一种高压直流输电全压恢复过程中谐波性能控 制的方法
根据无功研究报告，对应确定直流场电压在100%、80%、70%情况下，谐波性能配置与功 率水平(功率均用百分数来表示)的关系分别如表1、表2、表3 (Α，B, C表示三种不同类型 的滤波器)，综合表1、表2、表3得到各种滤波器配置方式，直流场电压在100%、80%、70%情 况下的对应功率情况，即表4。表4还计算出了各种滤波器配置方式，对应的100%直流场 电压与80%直流场电压情况下功率的比值、取平均值Kl=L 4，对应的80%直流场电压与70% 直流场电压情况下功率的比值、取平均值K2=l. 3。根据直流场100%、80%、70%三种电压情况，允许电压波动范围为士2%，分别取 72%，78%，82%，98%四个电压级别，得到五种电压模式，详见表5。假设电压不断升高，当电压在72%以下时，按照表1配置滤波器。表1 100%电压谐波性能配置表
表3 70%电压谐波性籠配置表
当电压在72% 78%恢复过程中，电压变化量约为6%，取10%进行计算，相同滤波器配 置时功率平均比值Kl=L 4，将功率折算到80%电压水平，并使折算功率线性减小，设计功率 折算公式为P= Pact * (1+(Kl-I) *(0.8-Ud)/0. 1)，其中P表示折算后功率，Ud表示电压 百分值，Pact表示当前功率，即折算前功率。以4A+3B+2C滤波器配置为例，如图1所示，从折算后的功率可以看出，当直流场电 压接近70%，折算功率最大，接近1. 4 Pact,当直流场电压接近80%，折算功率最小，接近1. 0 Pact。在电压上升过程中，功率由1. 32 Pact 1.08 Pact平滑过渡，相当于功率变化24%， 在72%到78%上升过程中按80%电压运行模式配置滤波器，设此时功率水平Pact为37. 5%， 直流场电压为70%，所需滤波器数目为4A+3B+2C，进行折算之后，相当于在表4中，70%功率 列向左移动到80%功率列，功率37. 5%由折算到50%，并且当直流电压上升过程中，折算功 率从50%逐渐降到37. 5%，根据80%电压谐波性能配置表，当折算功率小于50%，所需滤波器 数目为4A+3B+1C，当折算功率小于45%，所需滤波器数目为3A+3B+1C，当直流场电压恢复到 80%,折算功率为37. 5%，此时所需滤波器数目为3A+2B+1C，在电压恢复过程中减少3组谐波 性能需要的滤波器数目，同时也维持交流电网电压稳定。当电压在78% 82%恢复过程中，按照表2配置滤波器。当电压在82% 98%恢复过程中，电压变化量为16%，取20%进行计算，相同滤波器 配置时功率平均比值K2=l. 3，将功率折算到100%电压水平，并使折算功率线性减小，设计 功率折算公式为P= Pact *(l+(K2-l)*(l-Ud)/0.2)，其中P表示折算后功率，Ud表示电 压百分值，Pact表示当前功率，即折算前功率。以4A+3B+2C滤波器配置为例，如图1所示，从折算后的功率可以看出，当直流场 电压接近80%，折算功率最大，接近1. 3Pact,当直流场电压接近100%，折算功率最小，接近 LOPact0在电压上升过程中，功率由1.27 Pact 1. 03 Pact平滑过渡，相当于功率变化 24%，设此时功率水平Pact为50%，直流场电压为80%，所需滤波器数目为4A+3B+2C，进行折 算之后，相当于在表4中，80%功率列向左移动到100%功率列，功率由50%折算到67. 5%，并 且当直流电压上升过程中，折算功率从67. 5%逐渐降到50%，根据100%电压谐波性能配置 表，可以看出，当折算功率小于67. 5%，所需滤波器数目为4A+3B+1C，当折算功率小于60%， 所需滤波器数目为3A+3B+1C，当直流场电压恢复到80%，折算功率为50%，此时所需滤波器 数目为3A+2B+1C，在电压恢复过程中减少3组谐波性能需要的滤波器数目。当电压在98%以上时，按照表3配置滤波器即可。
权利要求
一种高压直流输电全压恢复过程中谐波性能控制的方法，其特征在于，包括如下步骤a) 根据无功研究报告，对应确定直流场电压在100%，80%，70%时，谐波性能配置与功率的关系，并计算出各种滤波器配置方式，对应的100%直流场电压与80%直流场电压情况下功率的比值、然后取平均值(K1)，对应的80%直流场电压与70%直流场电压情况下功率的比值、然后取平均值(K2)；b) 按直流场电压大小将控制过程分为70%、70% 80%、80%、80% 100%、100%不同阶段；c) 在直流场电压在70%±以内时，根据步骤a，按70%谐波性能配置表中的功率来配置滤波器；d) 在直流场电压在80%±以内时，根据步骤a，按80%谐波性能配置表中的功率来配置滤波器；e) 在直流场电压在100%±以内时，根据步骤a，按100%谐波性能配置表中的功率来配置滤波器；f) 直流场电压在70%+到80% 之间时，将功率乘以一个系数K1进行折算，折算后按照直流场电压80%时，谐波性能配置表中的功率来配置滤波器；g) 直流场电压在80%+到100% 之间时，将功率乘以一个系数K2进行折算，折算后按照直流场电压100%时，谐波性能配置表中的功率来配置滤波器。143425dest_path_image001.jpg,940480dest_path_image001.jpg,549316dest_path_image001.jpg,159026dest_path_image001.jpg,169707dest_path_image001.jpg,75347dest_path_image001.jpg,171479dest_path_image001.jpg
2.根据权利要求1所述的一种直流输电全压恢复过程中谐波控制的方法，其特征在 于，步骤f中所述功率折算用公式表示为P= Pact * (1+(Kl-I) *(0.8-Ud)/0. 1)，其中P表示折算后功率，Pact表示折算前功率， Ud表示直流场电压百分值。
3.根据权利要求1所述的一种直流输电全压恢复过程中谐波控制的方法，其特征在 于，步骤g中所述功率折算用公式表示为P= Pact *(1+(K2-1)* (I-Ud)/0. 2)，其中P表示折算功率，Pact表示折算前功率，Ud表 示直流场电压百分值。
4.根据权利要求1所述的一种直流输电全压恢复过程中谐波控制的方法，其特征在 于，步骤c、d、e、f、g中所述Aa取值范围为1%_2%。
全文摘要
本发明涉及一种高压直流输电全压恢复过程中谐波性能控制的方法，根据相同功率水平下，直流场电压越高，谐波性能所需滤波器数目递减的规律，提出一种利用直流场实时电压实时折算功率用于滤波器数目配置的方法，根据直流场电压大小分为70%，70%～80%，80%，80%～100%，100%五种谐波性能配置模式，使谐波性能滤波器配置在全压恢复过程中符合谐波电流变化规律。采用上述方法，使得在电压恢复过程中既能减少谐波性能需要的滤波器数目，同时也维持交流电网电压稳定，从而解决了高压直流输电电压恢复过程中，由于缺乏相应的谐波性能控制方法，导致交流电网电压过高的问题。
文档编号H02J1/02GK101895111SQ201010240168
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者张举良, 戴国安, 王柏恒 申请人:许继集团有限公司;许继电气股份有限公司