一种非特征次谐波环流抑制方法、装置及系统的制作方法_3

文档序号:9869210阅读:来源:国知局
容量较大,导致相应的环流也较 大,因此,在级联H桥拓扑结构的情况下,尤其要注意谐波环流。在级联H桥拓扑结构发现谐 振情况下,电气距离越近,线路阻抗越低,则越容易发生频率越高谐波环流,相反,电气距离 越远,线路阻抗越大,则越容易发生频率较低的谐波环流。当谐波频率较低时,变流器一般 能较好的控制谐波特性,并且系统一般具有低次谐波的滤波器支路,能够在一定程度上避 免低次谐波环流的发生,但无法避免非特征次谐波环流现象。
[0065] 前面通过对冀北某变电站并联运行变流器保护动作原因的分析,得出导致变流器 并联运行中出现非特征次谐波环流是跳闽的主要原因。基于此,本发明提供了一种非特征 次谐波环流的解决方案,下面通过优选实施例进行介绍。
[0066] 实施例一
[0067] 本实施例提供了一种非特征次谐波环流抑制方法,图10是根据本发明实施例一的 非特征次谐波环流抑制方法流程图,如图10所示,该方法包括W下步骤(步骤S102-步骤 S104):
[0068] 步骤S102,对并联运行的多台变流器进行仿真分析,确定多台变流器的输出电流 中是否出现非特征次谐波电流;
[0069] 步骤S104,如果多台变流器的输出电流中出现非特征次谐波电流,则通过高通滤 波器滤除输出电流中的非特征次谐波电流。在具体实施过程中,为了达到更好的滤波效果, 可W将高通滤波器设置在多台变流器的其他一台变流器的输出出口处。
[0070] 本实施例对多台变流器并联运行进行了仿真分析,从而提出采用在变流器出口处 增设高通滤波器W抑制非特征次谐波环流的方法,在不影响变流器性能的情况下,解决变 流器并联谐波环流问题,提高了各种类型变流器设备并联运行的可靠性。
[0071] -实施例中,对并联运行的多台变流器进行仿真分析可W通过W下优选实施方式 实现:首先,设置多台变流器的并联运行参数,其中,设置上述并联运行参数至少可W包括: 开关频率为800Hz,电压为380V,连接电抗为厂化;其次,获取每台变流器的输出电流波形W 及多台变流器的总输出电流波形;最后,分析每台变流器的输出电流波形和总输出电流波 形,结合分析结果确定多台变流器的输出电流中出现非特征次谐波环流现象。具体分析过 程是:总输出电流波形是平滑曲线,判断每台变流器的输出电流波形和总输出电流波形是 否吻合,如果不吻合,则确定多台变流器的输出电流中出现非特征次谐波电流。具体实施 时,可W先判断每台变流器的输出电流波形是否为平滑曲线,如果不是平滑曲线,显然不会 与总输出电流波形吻合;如果每台变流器的输出电流波形均为平滑曲线,再判断每台变流 器的输出电流波形和总输出电流波形是否吻合。
[0072] 基于上述优选实施方式,可W准确还原并联运行的多台变流器出现非特征次谐波 环流现象的完整过程,从而有利于寻找到合适的解决方案。
[0073] -实施例中,上述多台变流器如果为两台,则在相同的载波周期内两台变流器的 非特征次谐波电流的相位相反,幅值相等。如果是多台(假设3台),则其中一台变流器的非 特征次谐波电流与其他两台变流器的非特征次谐波电流和相比,二者电流相位相反,幅值 相同。
[0074] 实施例二
[0075] 本实施例W并联运行的两台逆变器为例,对通过仿真分析技术进行多台变流器并 联运行仿真,之后通过设置高通滤波器解决非特征次谐波环流的过程进行介绍。
[0076] 首先,为了分析非特征次谐波环流的原因,本实施例对两台变流器并联运行的情 况进行仿真分析。在仿真操作开始时,先对两台变流器(7#变流器和8#变流器)的并联运行 参数进行设置:IGBT开关频率设置为800Hz,系统电压设置为380V,连接电抗设置为厂化。之 后,获取两台变流器的仿真电流波形。
[0077] 图11是根据本发明实施例的仿真得到的7#变流器A相电流波形图,图12是根据本 发明实施例的仿真得到的8#变流器A相电流波形图,图13是根据本发明实施例的仿真得到 的系统侧A相电流波形图,由图11-图13可W看出,系统侧A相电流波形是平滑的曲线,而7# 变流器A相电流波形和8#变流器A相电流波形中的曲线都不平滑,明显与系统侧A相电流波 形不吻合。由此可知,7#变流器和8#变流器存在很大的谐波电流,而系统侧不存在明显的谐 波电流,与上述分析的变流器跳闽案例故障情况一致,
[0078] 图14是根据本发明实施例的7#变流器与8#变流器A相电流放大对比波形图,由图 14可W看出,出现谐波环流现象时,相同的载波周期内两台变流器电流脉动相位相反,幅值 相同。
[0079] 接下来,再通过对电流频谱和相位分析来验证两台变流器之间存在谐波环流现 象。图15是根据本发明实施例的仿真得到的7#变流器电流频谱图,图16是根据本发明实施 例的仿真得到的8#变流器频谱图,图17是根据本发明实施例的仿真得到的7#变流器电流相 位图,图18是根据本发明实施例的仿真得到的8#变流器电流相位图。由图15-图18可知,7# 变流器和8#变流器的非特征次谐波电流相位相反,幅值相同。
[0080] 本实施例仅对两台变流器并联运行的仿真分析进行了介绍,如果是多台变流器 (假设3台)并联运行产生非特征次谐波环流现象,则其中一台变流器的电流与其他两台变 流器的电流和相比,二者电流相位相反,幅值相同。
[0081] 非特征次谐波的相位与幅值,由变流器的控制器参数、工作点W及载波相位共同 决定。因此,为了解决变流器并联运行中的非特征次谐波环流,主要通过减小谐波电流幅值 的大小来实现,使其对直流电压的影响降低,不至于引起保护动作。基于上述分析,本实施 例提供了一种解决方案,即:在多台变流器的其中一台变流器的输出出口处,增设一个高通 滤波器,将非特征次谐波滤除,避免相互之间的环流。
[0082] 图19是根据本发明实施例二的7#变流器仿真波形图,图20是根据本发明实施例二 的8#变流器仿真波形图,从图19-图20中可看出,通过增设高通滤波器,有效的抑制了变流 器之间的非特征次谐波环流现象。但是在使用高通滤波器时,应注意变流器特性,避免由于 增加了高通滤波器后,改变控制系统原有的特性。
[0083] 实施例S
[0084] 基于与实施例一的同一发明构思,本实施例中还提供了一种非特征次谐波环流抑 制装置,可W用于实现上述实施例一所描述的方法,如下面的实施例所述。由于非特征次谐 波环流抑制装置解决问题的原理与非特征次谐波环流抑制方法相似,因此非特征次谐波环 流抑制装置的实施可W参见非特征次谐波环流抑制方法的实施,重复之处不再寶述。W下 所使用的,术语"单元"或者"模块"可W实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管W下实 施例所描述的系统较佳地W软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可 能并被构想的。
[0085] 图21是根据本发明实施例=的非特征次谐波环流抑制装置的结构示意图,如图21 所示,该系统包括:仿真分析模块10和滤波模块20,下面对该结构进行具体说明。
[0086] 仿真分析模块10,用于对并联运行的多台变流器进行仿真分析,确定多台变流器 的输出电流中是否出现非特征次谐波电流;
[0087] 滤波模块20,连接至仿真分析模块10,用于在多台变流器的输出电流中出现非特 征次谐波电流的情况下,通过高通滤波器滤除输出电流中的非特征次谐波电流。
[0088] -实施例中,上述装置还包括:设置模块,用于在多台变流器的其中一台变流器的 输出出口处设置高通滤波器,从而达到更好的滤波效果。
[0089] 本实施例对多台变流器并联运行进行了仿真分析,从而提出采用在变流器出口处 增设高通滤波器W抑制非特征次谐波环流的方案,在不影响变流器性能的情况下,解决变 流器并联谐波环流问题,提高了各种类型变流器设备并联运行的可靠性。
[0090] 图22是根据本发明实施例=的非特
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