一种用于高压直流输电的交流滤波器投入方法和控制装置与流程

本发明属于高压直流输电、特高压直流输电领域，尤其涉及一种用于高压直流输电的交流滤波器投入方法和控制装置。

背景技术：

高压直流输电、特高压直流输电采用晶闸管作为开关器件，由于晶闸管只能控制开通，不能控制关断，在传送有功功率的同时产生谐波并需要消耗大量的无功功率，因此需要滤除谐波和提供无功功率，通常是通过配置不同滤波性能的交流滤波器来实现。如果交流电网故障产生欠电压，或者接入到较弱的交流系统或孤岛运行的换流器解锁或功率提升，无功补偿设备若不能及时投入就很容易产生交流欠电压。交流欠电压会影响换流站内的设备稳定运行，严重时甚至导致直流闭锁。

传统的高压直流输电、特高压直流输电的交流滤波器投入策略通过查绝对最小滤波器配置表和最小滤波器配置表得到，缺点是只能实现单组交流滤波器投入，不能快速有效地防止交流欠电压和满足快速无功调节需求。

技术实现要素：

本发明的目的，在于提供一种用于高压直流输电的交流滤波器投入方法和控制装置，其可实现单次投入单组或多组交流滤波器，能快速有效地抑制欠电压。

为了达成上述目的，本发明提供一种用于高压直流输电的交流滤波器投入方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)根据交流电压或无功功率需求设置需要投入的交流滤波器投入总数定值n_s，如果投入总数定值大于所有投入的交流滤波器组数之和，则将投入总数定值设定为所有可投入的交流滤波器组数之和；

(2)将投入的交流滤波器分为参与滤波功能的交流滤波器和不参与滤波功能的交流滤波器：

参与滤波功能的交流滤波器按照电路结构和优先级分为类型1、类型2、…、类型m，投入的组数分别为n₁、n₂、…、n_m，剩余可投入的组数分别为k₁、k₂、…、k_m；不参与滤波功能的交流滤波器统一为类型c，投入的组数为n_c，剩余可投入的组数为k_c；

(3)确定各种类型参与滤波功能的交流滤波器等效投入滤波器组数n₁-Δn₁、n₂-Δn₂、…、n_m-Δn_m，式中，Δn₁、Δn₂、…、Δn_m为循环投入基准值，如果具有相同的等效投入滤波器组数，类型1、类型2、…、类型m投入的优先级从高到低顺序排列；如果不具有相同的等效投入滤波器组数，则类型1、类型2、…、类型m投入的优先级根据等效投入滤波器组数确定，组数越少，优先级越高，反之，优先级越低；

(4)当需要投入交流滤波器时，如果剩余可投入的参与滤波功能的交流滤波器类型1、类型2、…、类型m组数之和大于或等于需要投入的交流滤波器投入总数定值n_s，则只投入n_s组参与滤波功能的交流滤波器；

(5)当需要投入交流滤波器时，如果剩余可投入的参与滤波功能的交流滤波器类型1、类型2、…、类型m组数之和小于需要投入的交流滤波器投入总数定值n_s，则在投入k₁+k₂+…+k_m组参与滤波功能的交流滤波器之外，另外再投入n_s-(k₁+k₂+…+k_m)与k_c中较小值组不参与滤波功能的交流滤波器。

上述方案中：所述步骤(1)的投入总数定值n_s的取值方法包括：

根据系统需求选用常数值，当投入总数定值大于所有可投入的交流滤波器组数之和，则将投入总数定值设定为所有可投入的交流滤波器组数之和；或者，根据交流电网的电压和无功功率需求实时计算最优值。

上述方案中：所述步骤(2)的参与滤波功能的交流滤波器是与绝对最小滤波器需求类型相关的交流滤波器；不参与滤波功能的交流滤波器是与绝对最小滤波器需求类型不相关的交流滤波器，其中，所述绝对最小滤波器是为防止滤波设备过负荷所需要投入的最少组数的滤波器。

上述方案中：所述步骤(3)的循环投入基准值根据绝对最小滤波器配置表得到，如果绝对最小滤波器配置表中各种类型参与滤波功能的交流滤波器存在数目相等的工况且遵循循环投入原则，其值设为0；否则，选取绝对最小滤波器配置表中按照功率从小到大开始按照滤波器类型循环投入的滤波器组数。

上述方案中：所述步骤(4)的投入n_s组参与滤波功能的交流滤波器，当剩余的交流滤波器按照滤波器类型循环投入时，投入方法如下：

选取类型1、类型2、…、类型m等效投入滤波器组数最小值，如果最小值多于1个，则选择最小值对应的投入优先级高的类型，设为优先投入类型j，其组数为n_j,类型1、类型2、…、类型m所对应的投入的交流滤波器组数分别为：

n_{j_conn}＝min(ceil(n_s/m),k_j)；

n_{j+1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn})/(m-1)),k_j+1)；

…

n_{m-1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-2_conn})/(m-(m-1-j))),k_m-1)；

n_{m_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-1_conn})/(m-(m-j))),k_m)；

n_{1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m_conn})/(m-(m+1-j)),k₁)；

…

n_{j-1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-1_conn}-n_{m_conn}-n_{1_conn}-…-n_{j-1_conn})/(m-(m+j-1-j))),k_j-1)；

式中，n_{1_conn}、n_{j-1_conn}、n_{j_conn}、n_{j+1_conn}、n_{m-2_conn}、n_{m-1_conn}、n_{m_conn}分别为类型1、类型j-1、类型j、类型j+1、类型m-1、类型m-1、类型m投入的交流滤波器组数；k₁、k_j-1、k_j、k_j+1、k_m-1、k_m分别为类型1、类型j-1、类型j、类型j+1、类型m-1、类型m未投入的交流滤波器组数；ceil为向上取整函数；min为取最小值函数。

上述方案中：所述步骤(4)的投入n_s组参与滤波功能的交流滤波器，当剩余的具有滤波功能的交流滤波器存在n_x组需要在按照滤波器类型循环投入前先投入时，则先将n_x组计算在内，再按照滤波器类型循环投入计算投入总数n_s-n_x组交流滤波器；当剩余的具有滤波功能的交流滤波器存在n_z组需要在按照滤波器类型循环投入后再投入时，如果按照滤波器类型循环投入的交流滤波器只有n_y组，且n_y<n_s，则再投入n_s-n_y组需要在按照滤波器类型循环投入后再投入的具有滤波功能的交流滤波器。

上述方案中：所述步骤(5)的投入k₁+k₂+…+k_m组参与滤波功能的交流滤波器，当剩余的交流滤波器按照滤波器类型循环投入时，投入方法如下：

选取类型1、类型2、…、类型m等效投入滤波器组数最小值，如果最小值多于1个，则选择最小值对应的投入优先级高的类型，设为优先投入类型j，其组数为n_j,类型1、类型2、…、类型m所对应的投入的交流滤波器组数分别为：

n_{j_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m)/m),k_j)；

n_{j+1_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn})/(m-1)),k_j+1)；

…

n_{m-1_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-2_conn})/(m-(m-1-j))),k_m-1)；

n_{m_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-1_conn})/(m-(m-j))),k_m)；

n_{1_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m_conn})/(m-(m+1-j)),k₁)；

…

n_{j-1_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-1_conn}-n_{m_conn}-n_{1_conn}-…

-n_{j-1_conn})/(m-(m+j-1-j))),k_j-1)；

上述方案中：所述步骤(5)的投入k₁+k₂+…+k_m组参与滤波功能的交流滤波器，当剩余的具有滤波功能的交流滤波器存在n_x组需要在按照滤波器类型循环投入前先投入时，则先将n_x组计算在内，再按照滤波器类型循环投入计算投入总数k₁+k₂+…+k_m-n_x组交流滤波器；当剩余的具有滤波功能的交流滤波器存在n_z组需要在按照滤波器类型循环投入后再投入时，如果按照滤波器类型循环投入的交流滤波器只有n_y组，且n_y<k₁+k₂+…+k_m，则再投入k₁+k₂+…+k_m-n_y组需要在按照滤波器类型循环投入后再投入的具有滤波功能的交流滤波器。

另外本发明还提供一种用于高压直流输电的交流滤波器投入控制装置，其特征在于，所述装置包括：

检测单元，检测交流电网的交流电压、交流滤波器投入状态，检测换流器的运行状态；

无功功率控制单元，计算交流滤波器提供的无功功率和换流器消耗的无功功率；根据系统需求计算投入总数定值，计算投入的各种类型交流滤波器组数；

交流滤波器投入单元，当交流电压、无功功率交换量或换流器的运行状态满足投入条件时，根据无功功率控制单元计算得到的各种类型交流滤波器投入组数按照一定规则投入相应的交流滤波器。

上述方案中：所述检测单元，检测换流器的运行状态通过以下一种或多种信号来识别：解锁信号、运行信号、直流电压、直流电流。

上述方案中：所述无功功率控制单元，所述计算投入的各种类型交流滤波器组数的步骤如下：

(1)根据交流电压或无功功率需求设置需要投入的交流滤波器投入总数定值n_s，如果投入总数定值大于所有投入的交流滤波器组数之和，则将投入总数定值设定为所有可投入的交流滤波器组数之和；

(2)将投入的交流滤波器分为参与滤波功能的交流滤波器和不参与滤波功能的交流滤波器：

参与滤波功能的交流滤波器按照电路结构和优先级分为类型1、类型2、…、类型m，投入的组数分别为n₁、n₂、…、n_m，剩余可投入的组数分别为k₁、k₂、…、k_m；不参与滤波功能的交流滤波器统一为类型c，投入的组数为n_c，剩余可投入的组数为k_c；

(3)确定各种类型参与滤波功能的交流滤波器等效投入滤波器组数n₁-Δn₁、n₂-Δn₂、…、n_m-Δn_m，式中，Δn₁、Δn₂、…、Δn_m为循环投入基准值，如果具有相同的等效投入滤波器组数，则类型1、类型2、…、类型m投入的优先级从高到低顺序排列；如果不具有相同的等效投入滤波器组数，则类型1、类型2、…、类型m投入的优先级根据等效投入滤波器组数确定，组数越少，优先级越高，反之，优先级越低；

(4)当需要投入交流滤波器时，如果剩余可投入的参与滤波功能的交流滤波器类型1、类型2、…、类型m组数之和大于或等于需要投入的交流滤波器投入总数定值n_s，则只投入n_s组参与滤波功能的交流滤波器；

(5)当需要投入交流滤波器时，如果剩余可投入的参与滤波功能的交流滤波器类型1、类型2、…、类型m组数之和小于需要投入的交流滤波器投入总数定值n_s，则在投入k₁+k₂+…+k_m组参与滤波功能的交流滤波器之外，另外再投入n_s-(k₁+k₂+…+k_m)与k_c中较小值组不参与滤波功能的交流滤波器。

所述步骤(1)的投入总数定值n_s的取值方法包括：

i)、根据系统需求选用常数值，当投入总数定值大于所有可投入的交流滤波器组数之和，则将投入总数定值设定为所有可投入的交流滤波器组数之和；

ii)、根据交流电网的电压和无功功率需求实时计算最优值。

所述步骤(2)的参与滤波功能的交流滤波器是与绝对最小滤波器需求类型相关的交流滤波器；不参与滤波功能的交流滤波器是与绝对最小滤波器需求类型不相关的交流滤波器，其中，所述绝对最小滤波器是为防止滤波设备过负荷所需要投入的最少组数的滤波器。

所述步骤(3)的循环投入基准值根据绝对最小滤波器配置表得到，如果绝对最小滤波器配置表中各种类型参与滤波功能的交流滤波器存在数目相等的工况且遵循循环投入原则，其值设为0；否则，选取绝对最小滤波器配置表中按照功率从小到大开始按照滤波器类型循环投入的滤波器组数。

所述步骤(4)的投入n_s组参与滤波功能的交流滤波器，当剩余的交流滤波器按照滤波器类型循环投入时，投入方法如下：

选取类型1、类型2、…、类型m等效投入滤波器组数最小值，如果最小值多于1个，则选择最小值对应的投入优先级高的类型，设为优先投入类型j，其组数为n_j,类型1、类型2、…、类型m所对应的投入的交流滤波器组数分别为：

n_{j_conn}＝min(ceil(n_s/m),k_j)；

n_{j+1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn})/(m-1)),k_j+1)；

…

n_{m-1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-2_conn})/(m-(m-1-j))),k_m-1)；

n_{m_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-1_conn})/(m-(m-j))),k_m)；

n_{1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m_conn})/(m-(m+1-j)),k₁)；

…

n_{j-1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-1_conn}-n_{m_conn}-n_{1_conn}-…-n_{j-1_conn})/(m-(m+j-1-j))),k_j-1)；

式中，n_{1_conn}、n_{j-1_conn}、n_{j_conn}、n_{j+1_conn}、n_{m-2_conn}、n_{m-1_conn}、n_{m_conn}分别为类型1、类型j-1、类型j、类型j+1、类型m-1、类型m-1、类型m投入的交流滤波器组数；k₁、k_j-1、k_j、k_j+1、k_m-1、k_m分别为类型1、类型j-1、类型j、类型j+1、类型m-1、类型m未投入的交流滤波器组数；ceil为向上取整函数；min为取最小值函数。

所述步骤(4)的投入n_s组参与滤波功能的交流滤波器，当剩余的具有滤波功能的交流滤波器存在n_x组需要在按照滤波器类型循环投入前先投入时，则先将n_x组计算在内，再按照滤波器类型循环投入计算投入总数n_s-n_x组交流滤波器；当剩余的具有滤波功能的交流滤波器存在n_z组需要在按照滤波器类型循环投入后再投入时，如果按照滤波器类型循环投入的交流滤波器只有n_y组，且n_y<n_s，则再投入n_s-n_y组需要在按照滤波器类型循环投入后再投入的具有滤波功能的交流滤波器。

所述步骤(5)的投入k₁+k₂+…+k_m组参与滤波功能的交流滤波器，当剩余的交流滤波器按照滤波器类型循环投入时，投入方法如下：

选取类型1、类型2、…、类型m等效投入滤波器组数最小值，如果最小值多于1个，则选择最小值对应的投入优先级高的类型，设为优先投入类型j，其组数为n_j,类型1、类型2、…、类型m所对应的投入的交流滤波器组数分别为：

n_{j_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m)/m),k_j)；

n_{j+1_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn})/(m-1)),k_j+1)；

…

n_{m-1_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-2_conn})/(m-(m-1-j))),k_m-1)；

n_{m_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-1_conn})/(m-(m-j))),k_m)；

n_{1_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m_conn})/(m-(m+1-j)),k₁)；

…

n_{j-1_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-1_conn}-n_{m_conn}-n_{1_conn}-…-n_{j-1_conn})/(m-(m+j-1-j))),k_j-1)。

所述步骤(5)的投入k₁+k₂+…+k_m组参与滤波功能的交流滤波器，当剩余的具有滤波功能的交流滤波器存在n_x组需要在按照滤波器类型循环投入前先投入时，则先将n_x组计算在内，再按照滤波器类型循环投入计算投入总数k₁+k₂+…+k_m-n_x组交流滤波器；当剩余的具有滤波功能的交流滤波器存在n_z组需要在按照滤波器类型循环投入后再投入时，如果按照滤波器类型循环投入的交流滤波器只有n_y组，且n_y<k₁+k₂+…+k_m，则再投入k₁+k₂+…+k_m-n_y组需要在按照滤波器类型循环投入后再投入的具有滤波功能的交流滤波器。

上述方案中：所述交流滤波器投入单元中，投入条件包括交流电压低、交流滤波器给交流电网提供较少无功功率或换流器解锁信号出现、运行信号出现、阀组投入命令出现、功率提升命令出现。

上述方案中：所述交流滤波器投入单元中按照一定规则投入相应的交流滤波器指的是同一类型的交流滤波器按照后退出的交流滤波器先投入、或先退出的交流滤波器先投入、或按照交流滤波器大组顺序选择投入、或按照交流滤波器的运行状态选择投入、或随机选择交流滤波器投入。

本发明可实现单次投入单组或多组交流滤波器，实现有序、快速地投入交流滤波器，有效抑制交流电网出现欠电压或无功功率缺额。

附图说明

图1是高压直流输电换流站主接线示意图；

图2是本发明的流程示意图；

图3是本发明的控制装置的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。

高压直流输电换流站主接线示意图如图1所示，极1换流变压器103一端通过交流进线开关102与交流母线101相连，另一端直接连接换流器104；极2换流变压器113一端通过交流进线开关112与交流母线101相连，另一端直接连接换流器114；交流滤波器组124通过交流开关组123与交流母线101相连，交流滤波器组124包含多组交流滤波器，每组交流滤波器可通过交流开关的分合选择从交流电网中切除或投入，要指出的是，交流电网是三相的，然而在图1中为清楚起见仅示出一相。极1换流器高压直流母线105和中性母线109之间连接直流滤波器108，极1高压直流母线105通过隔离开关106与直流线路107相连，极1中性母线109通过隔离开关110与接地极线路111相连，接地极线路111与接地极122相连；极2换流器高压直流母线115和中性母线119之间连接直流滤波器118，极1高压直流母线115通过隔离开关116与直流线路117相连，极1中性母线119通过隔离开关120与接地极线路121相连，接地极线路121与接地极122相连。

本发明提供一种用于高压直流输电的交流滤波器投入方法，如图2所示，根据交流电压或无功功率需求设置需要投入的交流滤波器投入总数定值，将投入的交流滤波器分为参与滤波功能的交流滤波器和不参与滤波功能的交流滤波器，根据绝对最小滤波器配置表确定参与滤波功能的交流滤波器等效投入滤波器组数，计算投入的各种类型交流滤波器组数，当交流电压、无功功率交换量或换流器的运行状态满足投入条件时，根据无功功率控制单元计算投入的各种类型交流滤波器组数投入相应的交流滤波器。

实施例1：

高压直流输电整流站绝对最小滤波器典型配置表如表1所示，BP11/BP13型交流滤波器4组，HP24/36型交流滤波器4组，HP3型交流滤波器3组,SC型交流滤波器5组，以直流功率800MW运行时为例，此时BP11/BP13、HP24/36、HP3各投入1组，SC投入0组。

高压直流输电整流站的交流滤波器典型配置为BP11/BP13型交流滤波器4组，HP24/36型交流滤波器4组，HP3型交流滤波器3组,SC型交流滤波器5组，分别通过隔离开关与换流站交流母线相连。交流滤波器通过隔离开关连接到交流电网为投入状态，交流滤波器通过隔离开关与交流电网断开为退出状态。绝对最小滤波器典型配置表如表1所示，不同功率水平下绝对最小滤波器配置不同。以直流功率800MW运行时为例，此时BP11/BP13、HP24/36、HP3各投入1组，SC投入0组。

表1高压直流输电绝对最小滤波器配置表

具体实现方法包括如下步骤：

(1)根据无功补偿和滤波需求设置需要投入的交流滤波器投入总数定值n_s，如n_s＝4；

(2)将投入的交流滤波器分为具有滤波性能的交流滤波器和不具有滤波性能的交流滤波器：BP11/BP13、HP24/36、HP3型交流滤波器具有滤波功能；SC型交流滤波器不具有滤波功能；

BP11/BP13为类型1，投入组数为n₁＝1，剩余可投入组数为k₁＝3；HP24/36为类型2，投入组数为n₂＝1，剩余可投入组数为k₂＝3；HP3为类型3，投入组数为n₃＝1，剩余可投入组数为k₃＝2；SC为类型c，投入组数n_c＝0，剩余可投入组数为k_c＝5；

(3)根据绝对最小滤波器配置表确定参与滤波功能的交流滤波器等效投入滤波器组数n₁-Δn₁、n₂-Δn₂、…、n_m-Δn_m，本实施例绝对最小滤波器配置表中各种类型参与滤波功能的交流滤波器存在数目相等的工况，如功率大于400MW后，类型1、类型2和类型3的交流滤波器组数各为1组(表1中的第2行)，并且遵循循环投入原则，因此，循环投入基准值Δn₁＝Δn₂＝…＝Δn_m＝0；

(4)当需要投入交流滤波器时，因为k₁+k₂+…+k_m≥n_s，则只投入n_s组具有滤波性能的交流滤波器；

选取类型1、类型2、…、类型m等效投入滤波器组数最小值，如果最小值多于1个，则选择投入的优先级高的类型对应的最小值，因此，选取类型1,类型1、类型2、…、类型m投入的交流滤波器组数计算为：

n_{1_conn}＝min(ceil(n_s/m),k₁)＝min(ceil(4/3),3)＝2；

n_{2_conn}＝min(ceil((n_s-n_{1_conn})/(m-1)),k₂)＝min(ceil((4-2)/(3-1)),3)＝1；

n_{3_conn}＝min(ceil((n_s-n_{1_conn}-n_{2_conn})/(m-(m-j))),k_m)＝min(ceil((4-2-1)/(3-(3-1))),2)＝1；

投入后，各种类型投入的交流滤波器数目为：n₁＝3，n₂＝2，n₃＝2，n_c＝0；各种类型剩余可投入的交流滤波器数目为：k₁＝1，k₂＝2，k₃＝2，k_c＝5；

(5)正常情况下，交流电压或无功功率满足需求；如果极端情况下仍需要投入n_s组交流滤波器，类型1、类型2、类型3等效投入滤波器组数分别为n₁-Δn₁＝2、n₂-Δn₂＝1、n₃-Δn₃＝1，选取优先投入类型2，类型1、类型2、类型3投入的交流滤波器组数计算如下：

n_{2_conn}＝min(ceil(n_s/m),k₂)＝min(ceil(4/3),2)＝2；

n_{3_conn}＝min(ceil((n_s-n_{2_conn})/(m-(m-j))),k_m)＝min(ceil((4-2)/(3-(3-2))),2)＝1；

n_{1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{2_conn}-n_{3_conn})/(m-(m+1-j)),k₁)＝min(ceil((4-2-1)/(3-(3+1-2)),1)＝1；

投入后，各种类型投入的交流滤波器数目为：n₁＝4，n₂＝4，n₃＝3，n_c＝0；各种类型剩余可投入的交流滤波器数目为：k₁＝0，k₂＝0，k₃＝0，k_c＝5；

(6)正常情况下，交流电压或无功功率满足需求；如果极端情况下仍需要投入n_s组交流滤波器，因为k₁+k₂+…+k_m<n_s且k₁+k₂+…+k_m＝0，则投入min(n_s-(k₁+k₂+…+k_m),k_c)＝4组SC型交流滤波器；

投入后，各种类型投入的交流滤波器数目为：n₁＝4，n₂＝4，n₃＝3，n_c＝4；各种类型剩余可投入的交流滤波器数目为：k₁＝0，k₂＝0，k₃＝0，k_c＝1；

(7)正常情况下，交流电压或无功功率满足需求；如果极端情况下仍需要投入n_s组交流滤波器，因为k₁+k₂+…+k_m<n_s且k₁+k₂+…+k_m＝0，则投入min(n_s-(k₁+k₂+…+k_m),k_c)＝1组SC型交流滤波器；

投入后，各种类型投入的交流滤波器数目为：n₁＝4，n₂＝4，n₃＝3，n_c＝5；各种类型剩余可投入的交流滤波器数目为：k₁＝0，k₂＝0，k₃＝0，k_c＝0；

至此，所有交流滤波器投入完毕。

实施例2：

高压直流输电逆变站交流滤波器的典型配置为HP12/24型交流滤波器8组，HP3型交流滤波器2组,SC型交流滤波器8组，分别通过隔离开关与换流站交流母线相连。交流滤波器通过隔离开关连接到交流电网为投入状态，交流滤波器通过隔离开关与交流电网断开为退出状态。绝对最小滤波器典型配置表如表2所示，不同功率水平下绝对最小滤波器配置不同。以直流功率800MW运行时为例，此时HP12/24投入2组，HP3投入0组，SC投入0组。

表2高压直流输电绝对最小滤波器配置表

具体实现方法包括如下步骤：

(1)根据无功补偿和滤波需求设置需要投入的交流滤波器投入总数定值ns，如ns＝4；

(2)将投入的交流滤波器分为具有滤波性能的交流滤波器和不具有滤波性能的交流滤波器：HP12/24、HP3型交流滤波器具有滤波功能；SC型交流滤波器不具有滤波功能；

HP12/24为类型1，投入组数为n₁＝2，剩余可投入组数为k₁＝6；HP3为类型2，投入组数为n₂＝0，剩余可投入组数为k₂＝2；SC为类型c，投入组数n_c＝0，剩余可投入组数为k_c＝8；

(3)根据绝对最小滤波器配置表确定参与滤波功能的交流滤波器等效投入滤波器组数n₁-Δn₁、n₂-Δn₂、…、n_m-Δn_m，本实施例绝对最小滤波器配置表中各种类型参与滤波功能的交流滤波器不存在数目相等的工况(表2中任何一行都不相等)，选择循环投入基准值为遵循循环投入的绝对最小滤波器Δn₁＝3,Δn₂＝0(表2中的第2行)；

(4)当需要投入交流滤波器时，当剩余的具有滤波功能的交流滤波器存在n_x组先不按照滤波器类型循环投入时，则先将n_x＝1组计算在内，投入1组类型1的交流滤波器，此时n_s-n_x＝3；因为k₁+k₂+…+k_m≥n_s-n_x，则只投入n_s-n_x组按照滤波器类型循环投入的具有滤波性能的交流滤波器；

选取类型1、类型2、…、类型m等效投入滤波器组数最小值，如果最小值多于1个，则选择投入的优先级高的类型对应的最小值，此时类型1、类型2等效投入滤波器组数分别为n₁-Δn₁＝0、n₂-Δn₂＝0，因此，选取类型1,类型1、类型2、…、类型m投入的交流滤波器组数计算为：

n_{1_conn}＝min(ceil((n_s-n_x)/m),k₁)＝min(ceil((4-1)/2),6)＝2；

n_{2_conn}＝min(ceil(((n_s-n_x)-n_{1_conn})/(m-(m-j))),k_m)＝min(ceil(((4-1)-2)/(2-(2-1))),2)＝1；

投入后，各种类型投入的交流滤波器数目为：n₁＝5，n₂＝1，n_c＝0；各种类型剩余可投入的交流滤波器数目为：k₁＝3，k₂＝1，k_c＝8；

(5)正常情况下，交流电压或无功功率满足需求；如果极端情况下仍需要投入n_s组交流滤波器，参与循环投入的具有滤波性能的交流滤波器有n_y＝2组，类型1、类型2、类型3等效投入滤波器组数分别为n₁-Δn₁＝2、n₂-Δn₂＝1，选取优先投入类型2,类型1、类型2、…、类型m投入的交流滤波器组数计算为：

n_{2_conn}＝min(ceil(2/m),k₂)＝min(ceil(2/3),1)＝1；

n_{1_conn}＝min(ceil((2-n_{2_conn})/(m-(m+1-j)),k₁)＝min(ceil((2-1)/(2-(2+1-2)),3)＝1；

对于n_s-n_y组后不参与循环投入的具有滤波性能的交流滤波器，投入n_s-n_y＝2组类型1交流滤波器；

投入后，各种类型投入的交流滤波器数目为：n₁＝8，n₂＝2，n_c＝0；各种类型剩余可投入的交流滤波器数目为：k₁＝0，k₂＝0，k_c＝8；

(6)正常情况下，交流电压或无功功率满足需求；如果极端情况下仍需要投入n_s组交流滤波器，因为k₁+k₂+…+k_m<n_s且k₁+k₂+…+k_m＝0，则投入min(n_s-(k₁+k₂+…+k_m),k_c)＝4组SC型交流滤波器；

投入后，各种类型投入的交流滤波器数目为：n₁＝8，n₂＝2，n_c＝4；各种类型剩余可投入的交流滤波器数目为：k₁＝0，k₂＝0，k_c＝4；

(7)正常情况下，交流电压或无功功率满足需求；如果极端情况下仍需要投入n_s组交流滤波器，因为k₁+k₂+…+k_m<n_s且k₁+k₂+…+k_m＝0，则投入min(n_s-(k₁+k₂+…+k_m),k_c)＝4组SC型交流滤波器；

投入后，各种类型投入的交流滤波器数目为：n₁＝8，n₂＝2，n_c＝8；各种类型剩余可投入的交流滤波器数目为：k₁＝0，k₂＝0，k_c＝0；

至此，所有交流滤波器投入完毕。

本发明提供一种用于高压直流输电的交流滤波器投入控制装置，如图3所示，用于执行上述的交流滤波器投入处理，控制装置包括：

检测单元31，检测交流电网的交流电压、交流滤波器投入状态，检测换流器的运行状态；

无功功率控制单元32，计算交流滤波器提供的无功功率和换流器消耗的无功功率；根据系统需求计算投入总数定值，根据所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器投入方法，计算投入的各种类型交流滤波器组数；

交流滤波器投入单元33，当交流电压、无功功率交换量或换流器的运行状态满足投入条件时，根据无功功率控制单元计算得到的各种类型交流滤波器投入组数按照一定规则投入相应的交流滤波器。

检测换流器的运行状态通过以下一种或几种信号来识别：解锁信号、运行信号、直流电压、直流电流。投入条件指交流电压低、交流滤波器给交流电网提供较少无功功率或换流器解锁信号出现、运行信号出现、阀组投入命令出现、功率提升命令出现。按照一定规则投入相应的交流滤波器指同一类型的交流滤波器按照后退出的交流滤波器先投入、或先退出的交流滤波器先投入、或按照交流滤波器大组顺序选择投入、或按照交流滤波器的运行状态选择投入、或随机选择交流滤波器投入。

本发明的方法和控制装置适用于高压直流输电的交流滤波器投入方法。此种交流滤波器投入方法既适用于单个交流滤波器投入；也适用于多个交流滤波器同时投入。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。