一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法和控制装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法和控制装置，根据交流电压和无功功率需求设置需要切除的交流滤波器切除总数定值；将投入的交流滤波器分为参与滤波功能和不参与滤波功能两种情况；根据绝对最小滤波器配置表确定各种类型参与滤波功能的交流滤波器等效切除滤波器组数；如果不参与滤波功能的交流滤波器组数大于或等于需要切除的交流滤波器切除总数定值，则只切除不参与滤波功能的交流滤波器，否则，则切除不参与滤波功能的交流滤波器和剩余组数组参与滤波功能的交流滤波器，切除参与滤波功能的交流滤波器时，根据滤波性能计算各类型切除组数，有序、快速地切除交流滤波器，有效抑制交流电网出现过电压或快速满足无功功率需求。
【专利说明】
-种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法和控制装置
技术领域
[0001] 本发明属于高压直流输电、特高压直流输电领域，尤其设及一种用于高压直流输 电的交流滤波器切除方法和控制装置。
【背景技术】
[0002] 高压直流输电、特高压直流输电采用晶闽管作为开关器件，由于晶闽管只能控制 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 流电网故障产生过电压，或者接入到较弱的交流系统或孤岛运行的换流器发生闭锁、紧急 停运、功率回降或者连续换相失败，无功补偿设备若不能及时切除就很容易产生交流过电 压。交流过电压会损坏换流站内的高压侧交流滤波器和换流变压器、低压侧换流器冷却等 设备，严重时甚至导致直流闭锁。
[0003] 传统的高压直流输电、特高压直流输电的交流滤波器切除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切除，不能快速有 效地抑制交流过电压和满足快速无功调节需求。
【发明内容】
[0004] 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切除方法和控制装 置，其可实现单次切除单组或多组交流滤波器，能快速有效地抑制过电压。
[0005] 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切除方法， 其特征在于包括如下步骤：
[0006] (1)根据交流电压或无功功率需求设置需要切除的交流滤波器切除总数定值ns， 如果切除总数定值大于所有投入的交流滤波器组数之和时，则切除总数定值为所有投入的 交流滤波器组数之和；
[0007] (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：
[000引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m、n2、…、nm;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 He;
[0009] (3)确定各种类型参与滤波功能的交流滤波器等效切除滤波器组数ni-A ni、n2-A 化、…、nm-A nm，式中，A ni、A 112、…、Anm为循环切除基准值，具有相同的等效切除滤波器组 数，类型1、类型2、…、类型m切除的优先级从低到高；
[0010] (4)当需要切除交流滤波器时，如果不参与滤波功能的交流滤波器类型C组数nc大 于或等于需要切除的交流滤波器切除总数定值ns，则只切除ns组类型C交流滤波器；
[0011] (5)当需要切除交流滤波器时，如果不参与滤波功能的交流滤波器类型C组数nc小 于需要切除的交流滤波器切除总数定值ns，则除切除全部投入的nc组类型C交流滤波器外， 另外再切除ns-n。组参与滤波功能的交流滤波器。
[0012] 上述方案中:所述步骤(1)的切除总数定值取值方法包括：
[0013] 当切除总数定值大于所有投入的交流滤波器组数之和时，则切除总数定值为所有 投入的交流滤波器组数之和；
[0014] 当交流滤波器总数大于当前功率下的绝对最小滤波器组数，切除总数定值组交流 滤波器后不满足当前功率下的绝对最小滤波器要求，切除总数定值为交流滤波器总数与当 前功率下的绝对最小滤波器组数差值；
[0015] 当交流滤波器总数大于最小功率下的绝对最小滤波器组数，切除总数定值组交流 滤波器后不满足最小功率下的绝对最小滤波器要求，切除总数定值为交流滤波器总数与最 小功率下的绝对最小滤波器组数差值；
[0016] 当交流滤波器总数等于或小于最小功率下的绝对最小滤波器组数，切除总数定值 为0;
[0017] 根据系统交流电压和无功功率需求综合计算得到，切除总数定值与交流电压正相 关，与无功功率需求负相关。
[0018] 上述方案中：所述步骤(2)中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。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小滤波 器组数。
[0019] 上述方案中：所述步骤(3)的循环切除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 遵循循环切除原则，其值设为0;否则，如果交流滤波器总数大于当前功率下的绝对最小滤 波器，选取绝对最小滤波器配置表中当前功率下类型1、类型2、…、类型m的滤波器组数，如 果交流滤波器总数等于或小于当前功率下的绝对最小滤波器，选取当前交流滤波器按优先 级切除1组后类型1、类型2、…、类型m的滤波器组数。
[0020] 上述方案中：所述步骤(5)的切除ns-nc组参与滤波功能的交流滤波器的切除方法 具体包括，经过步骤(3)确定所述具有相同的等效切除滤波器组数后，当存在多余的不按照 滤波器类型循环切除的交流滤波器组数时，优先切除上述多余的不按照滤波器类型循环切 除的交流滤波器组。
[0021] 所述步骤巧）的切除ns-n。组参与滤波功能的交流滤波器，按照步骤(3)所述具有相 同的等效切除滤波器组数后，当剩余的交流滤波器按照滤波器类型循环切除时，切除方法 如下：
[0022] 选取类型1、类型2、…、类型m等效切除滤波器组数最大值，如果最大值多于1个，贝U 选择最大值对应的切除优先级高的类型，设为优先切除类型j，其组数为nj，类型1、类型 2、…、类型m所对应的切除的交流滤波器组数分别为：
[0023] nj_disc = ceil( (Hs-DcVm);
[0024] nj-i_disc = ceil((ns-nc-nj_disc)/(m-1))；
[0025] ???
[0026] m_disc = ceil((ns-nc-nj_disc-nj-i_disc-----n2_disc)/(m-j+1))；
[0027] nm_disc 二 Ce 11 ( (Hs-lie-nj_disc-nj-l_disc n2_disc-ni_disc)/(m- j ));
[002引 Hm-1-disc二 cei I ( (ru-11(3-Hj-disc;-nj-l_disc n2_disc;-ni_disc;-nm_disc)/(rn-j -I ));
[0029] ???
[0030] nj+l_disc 二 cei I ( (Ils-lie-nj_disc-nj-l_disc I12_disc-ni_disc-Ilm_disc Ilj+2_disc)/ (HI-IH + 1))；
[0031 ] 式中，ni_disc、I12_disc、nj-l_disc、nj_disc、nj+l_disc、nj+2_disc、nm-l_disc、nm_disc分力[J为类型 I、 类型2、类型j-1、类型j、类型j+1、类型j+2、类型m-1、类型m切除的交流滤波器组数;ceil为 向上取整函数。
[0032] 另外本发明还提供一种用于高压直流输电的交流滤波器切除控制装置，其特征在 于，所述装置包括：
[0033] 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；
[0034] 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； 根据系统需求计算切除总数定值，根据本发明提供的一种用于高压直流输电的交流滤波器 切除方法，计算切除的各种类型交流滤波器组数；
[0035] 交流滤波器切除单元，当交流电压、无功功率交换量或换流器的运行状态满足切 除条件时，根据无功功率控制单元计算得到的各种类型交流滤波器切除组数按照一定规则 切除相应的交流滤波器。
[0036] 上述方案中：所述检测单元，检测换流器的运行状态通过W下一种或几种信号来 识别:解锁信号、运行信号、闭锁信号、保护闭锁信号、紧急停运信号、换相失败信号、直流电 压、直流电流。
[0037] 上述方案中：所述交流滤波器切除单元，所述切除条件指交流电压高、交流滤波器 给交流电网提供大量无功功率或换流器解锁信号消失、运行信号消失、闭锁信号出现、保护 闭锁信号出现、紧急停运信号出现、换相失败、功率回降或换流器无功功率过剩。
[0038] 上述方案中：所述交流滤波器切除单元，所述按照一定规则切除相应的交流滤波 器指同一类型的交流滤波器按照后投入的交流滤波器先退出、或先投入的交流滤波器先退 出、或按照交流滤波器大组顺序选择退出、或按照交流滤波器的运行状态选择退出、或随机 选择交流滤波器退出。
[0039] 本发明可实现单次切除单组或多组交流滤波器，实现有序、快速地切除交流滤波 器，有效抑制交流电网出现过电压或无功功率过剩。
【附图说明】
[0040] 图1是高压直流输电换流站主接线示意图；
[0041 ]图2是本发明的流程示意图；
[0042] 图3是本发明的控制装置的示意图。
【具体实施方式】
[0043] W下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
[0044] 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-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-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=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。
[0045] 本发明提供一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，如图2所示，根据交流 电压或无功功率需求设置需要切除的交流滤波器切除总数定值，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切除滤波器组数，计算切除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切除条件时，根据无功功率控制 单元计算切除的各种类型交流滤波器组数切除相应的交流滤波器。
[0046] 实施例1:
[0047] 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。W额定功率8000MW运行时为例，此时BP11/BP13、 HP24/36、HP3全部投入，SC投入4组。
[0048] 表1高压直流输电绝对最小滤波器配置表 [0。…1
[0
[0051] 具体实现方法包括如下步骤：
[0052] (1)根据交流电压或无功功率需求设置需要切除的交流滤波器切除总数定值ns， 如ns = 4;
[0053] (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:BP11/BP13、HP24/36、HP3型交流滤波器参与滤波功能;SC型交流滤波器不参与滤 波功能；
[0化4] BPl 1/BP13为类型1，投入组数为m = 4; HP24/36为类型2，投入组数为ri2 = 4; HP3为 类型3，投入组数为m = 3; SC为类型C，投入组数nc = 4;
[0055] (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切除滤波器 组数m-A m、n2-A M、…、nm-A nm，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400丽后，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），并且遵循循环切除原则，因此，循环切除基准值A IU = An2 = -..= Anm=O;
[0056] (4)当需要切除交流滤波器时，因为nc^ns，则只切除ns = 4组SC型交流滤波器； [0化7]切除后，各种类型的交流滤波器数目为:山= 4，n2 = 4，n3 = 3，nc = 0;
[0058] (5)交流滤波器切除后，正常情况下，交流电压或无功功率满足需求;如果极端情 况下仍需要切除ns组交流滤波器，此时nc<ns，则不切除SC型交流滤波器;切除ns-nc组参与滤 波功能的交流滤波器，切除方法如下：
[0059] 类型1、类型2、类型3等效切除滤波器组数分别为m-Ani = 4、n2-An2 = 4、n3-An3 =3,最大值多于1个，则选择最大值对应的切除的优先级高的类型2,类型1、类型2、类型3切 除的交流滤波器组数计算如下：
[0060] n2_disc = ceil( (ns-nc )/m) = Ceil ((4-0)/3) = 2;
[0061] ni_disc = ceil((ns-nc-n2_disc)/(m-l)) = ceil((4-0-2)/(3-l)) = l;
[0062] n3_disc = Ce i I ((ns-nc-n2_disc-ni_disc)/ (m-j)) = Cei I ((4-0-2-1)/ (3-2)) = I;
[0063] 切除后，各种类型的交流滤波器数目为:山= 3，n2 = 2，n3 = 2，nc = 0;
[0064] (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切除ns组 交流滤波器，类型1、类型2、类型3等效切除滤波器组数分别为m-Ani = 3、n2-An2 = 2、n3-A 113 = 2,选取优先切除类型1，类型1、类型2、类型3切除的交流滤波器组数计算如下：
[00化]ni_disc = ceil( (ns-nc )/m) = Ceil ((4-0)/3) = 2;
[0066] n3_disc = Ce i I ((ns-nc-ni_disc)/ (m-j)) = Cei I ((4-0-2)/ (3-1)) = I;
[0067] n2_disc = ceil( (ns-nc-ni_disc-n3_disc)/(m-j-l)) = Ceil ((4-0-2-1 )/(3-1-1)) = I;
[006引切除后，各种类型的交流滤波器数目为:山=I，m = I，m = I，nc=0;
[0069] (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切除交流 滤波器，新的切除总数定值需要满足ns《m+n2+n3+nc，如果根据交流电压或无功功率需求计 算得到新的切除总数定值ns = 3;类型1、类型2、类型3等效切除滤波器组数分别为m-Ani = l、n2-An2 = l、n3-An3 = l，选取优先切除类型3，类型l、类型2、类型3切除的交流滤波器组 数计算如下：
[0070] n3_disc = ceil( (ns-nc)/m) = Ceil ((3-0)/3) = 1;
[0071 ] n2_disc = ceil( (ns-nc-n3_disc)/(m-l)) = Ceil ((3-0-1 )/(3-1)) = I;
[0072] ni_disc = ceil((ns-nc-n3_disc-n2_disc)/(m-2)) = ceil ((3-0-1-1 )/(3-2)) = 1;
[0073] 至此，所有交流滤波器切除完毕。
[0074] 步骤(5)中，当交流滤波器总数大于当前功率下的绝对最小滤波器组数，切除总数 定值组交流滤波器不满足当前功率下的绝对最小滤波器要求，为了保证直流输电系统不因 为绝对最小滤波器不满足发生功率回降，ns可选取交流滤波器总数与当前功率下的绝对最 小滤波器组数差值，根据上述需求计算得到ns = 3,类型1、类型2、类型3切除的交流滤波器 组数计算如下：
[0075] n2_disc = ceil( (ns-nc)/m) = Ceil ((3-0)/3) = 1;
[0076] ni_disc = ceil( (ns-nc-n2_disc)/(m-l)) = Ceil ((3-0-1 )/(3-1)) = I;
[0077] n3_disc = Ce i I ((ns-nc-n2_disc-ni_disc)/ (m-j)) = Cei I ((3-0-1-1)/ (3-2)) = I;
[0078] 步骤(7)中，当交流滤波器总数大于最小功率下的绝对最小滤波器组数，切除总数 定值组交流滤波器不满足最小功率下的绝对最小滤波器要求，为了保证直流输电系统不因 为绝对最小滤波器不满足发生跳闽，ns可选取交流滤波器总数与最小功率下的绝对最小滤 波器组数差值，根据上述需求计算得到ns = l，类型1、类型2、类型3切除的交流滤波器组数 计算如下：
[0079] n3_disc = ceil( (ns-nc)/m) = Ceil ((1-0)/3) = 1;
[0080] n2_disc = ceil((ns-nc-n3_disc)/(m-l)) = Ceil ((1-0-1 )/(3-1 ))=0;
[0081 ] ni_disc = Ce i I ((ns-nc-n3_disc-n2_disc) / (m-2)) = Ce i I ((l-O-1-O) / (3-2)) = 0;
[0082] 实施例2:
[0083] 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。W额定功率8000MW运行时为例，此时HP12/24、HP3全部投入，SC投入6组。
[0084] 表2高压直流输电绝对最小滤波器配置表
[0085]
[0086] 具体实现方法包括如下步驟：
[0087] (1)根据交流电压或无功功率需求设置需要切除的交流滤波器切除总数定值ns， 如 ns = 4;
[0088] (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:HP12/24、HP3型交流滤波器参与滤波功能;SC型交流滤波器不参与滤波功能；
[0089] HP24/36为类型1，投入组数为m = 8; HP3为类型2，投入组数为m = 2; SC为类型C，投 入组数Dc = 6;
[0090] (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切除滤波器 组数m-A m、n2-A M、…、nm-A nm，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，选择循环切除基准值为8000MW的绝对最小滤波器 Anl=4, An2 = l(表2中的第5行）；
[0091] (4)当需要切除交流滤波器时，因为nc^ns，则只切除4组SC型交流滤波器；
[0092] 切除后，各种类型的交流滤波器数目为:山=8，m = 2，nc = 2;
[0093] (5)交流滤波器切除后，正常情况下，交流电压或无功功率满足需求;如果极端情 况下仍需要切除ns组交流滤波器，此时nc<ns，则切除2组SC型交流滤波器;根据绝对最小滤 波器配置表，HP12/24型交流滤波器的数量nl〉6时不参与类型1和类型2的循环切除，对于不 参与循环切除的参与滤波功能的交流滤波器优先切除，切除2组类型1的交流滤波器；
[0094] 切除后，各种类型的交流滤波器数目为:山=6，耻=2，nc = 0;
[0095] (6)交流滤波器切除后，正常情况下，交流电压或无功功率满足需求;如果极端情 况下仍需要切除ns组交流滤波器，切除方法如下：
[0096] 类型1、类型2等效切除滤波器组数分别为m-A ni = 2、n2-A 112=1，选择优先切除 类型1，类型1、类型2切除的交流滤波器组数计算如下：
[0097] n2_disc = ceil( (ns-nc)/m) = Ceil ((4-0)/2) = 2;
[009引 ni_disc = Ce i 1 ((ns-nc-n2_disc )/(m-l)) = ceil(( 4-0-2) / (2-1)) = 2;
[0099] 切除后，各种类型的交流滤波器数目为:山=4，m = 0，nc = 0;
[0100] (7)类型1变为不参与循环切除的参与滤波功能的交流滤波器，如仍需要切除交流 滤波器，切除4组类型1的交流滤波器；
[0101 ]至此，所有交流滤波器切除完毕。
[0102] 步骤(6)中，当交流滤波器总数大于当前功率下的绝对最小滤波器组数，切除总数 定值组交流滤波器不满足当前功率下的绝对最小滤波器要求，为了保证直流输电系统不因 为绝对最小滤波器不满足发生功率回降，可选取交流滤波器总数与最小功率下的绝对最小 滤波器组数差值，根据上述需求计算得到ns = 3,类型1、类型2切除的交流滤波器组数计算 如下：
[0103] n2_disc = ceil( (ns_nc)/m) = Ceil ((3-0)/2) = 2;
[0104] ni_disc = CeiI((ns-nc-n2_disc)/(m-l)) = ceil((3-0-2)/(2-1)) = I;
[0105] 步骤(7)中，当交流滤波器总数大于最小功率下的绝对最小滤波器组数，切除总数 定值组交流滤波器不满足最小功率下的绝对最小滤波器要求，为了保证直流输电系统不因 为绝对最小滤波器不满足发生跳闽，ns可选取交流滤波器总数与最小功率下的绝对最小滤 波器组数差值，根据上述需求计算得到ns = 2，因此，切除2组类型1的交流滤波器。
[0106] 本发明提供一种用于高压直流输电的交流滤波器切除控制装置，如图3所示，用于 执行上述的交流滤波器切除处理，控制装置包括：
[0107] 检测单元31，检测交流电网的交流电压、交流滤波器连接状态，检测换流器的运行 状态；
[0108] 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;根据所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，计算切除的各种类型交流 滤波器组数；
[0109] 交流滤波器切除单元33,当交流电压、无功功率交换量或换流器的运行状态满足 切除条件时，根据无功功率控制单元计算得到的各种类型交流滤波器切除组数按照一定规 则切除相应的交流滤波器。
[0110] 检测换流器的运行状态通过W下一种或几种信号来识别:解锁信号、运行信号、闭 锁信号、保护闭锁信号、紧急停运信号、换相失败信号、直流电压、直流电流。切除条件指交 流电压高、交流滤波器给交流电网提供大量无功功率或换流器解锁信号消失、运行信号消 失、闭锁信号出现、保护闭锁信号出现、紧急停运信号出现、换相失败、功率回降或换流器无 功功率过剩。按照一定规则切除相应的交流滤波器指同一类型的交流滤波器按照后投入的 交流滤波器先退出、或先投入的交流滤波器先退出、或按照交流滤波器大组顺序选择退出、 或按照交流滤波器的运行状态选择退出、或随机选择交流滤波器退出。
[0111] 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切除方法。此种交流 滤波器切除方法既适用于单个交流滤波器切除；也适用于多个交流滤波器同时切除。
[0112] W上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能W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。
【主权项】
1. 一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，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切除的交流滤波器切除总数定值ns，如果切 除总数定值大于所有投入的交流滤波器组数之和时，则切除总数定值为所有投入的交流滤 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m、n2、···、!^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nc; (3) 确定各种类型参与滤波功能的交流滤波器等效切除滤波器组数ru-An^ns-A n2v、nm-Anm，式中，Δηι、Δη2、···、Anm为循环切除基准值，具有相同的等效切除滤波器组 数，类型1、类型2、···、类型m切除的优先级从低到高； (4) 当需要切除交流滤波器时，如果不参与滤波功能的交流滤波器类型c组数η。大于或 等于需要切除的交流滤波器切除总数定值ns，则只切除n s组类型c交流滤波器； (5) 当需要切除交流滤波器时，如果不参与滤波功能的交流滤波器类型c组数η。小于需 要切除的交流滤波器切除总数定值ns，则除切除全部投入的η。组类型c交流滤波器外，另外 再切除n s-n。组参与滤波功能的交流滤波器。2. 如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，其特征在于:所 述步骤(1)的切除总数定值取值方法包括： 101、 当切除总数定值大于所有投入的交流滤波器组数之和时，则切除总数定值为所有 投入的交流滤波器组数之和； 102、 当交流滤波器总数大于当前功率下的绝对最小滤波器组数，切除总数定值组交流 滤波器后不满足当前功率下的绝对最小滤波器要求，切除总数定值为交流滤波器总数与当 前功率下的绝对最小滤波器组数差值； 103、 当交流滤波器总数大于最小功率下的绝对最小滤波器组数，切除总数定值组交流 滤波器后不满足最小功率下的绝对最小滤波器要求，切除总数定值为交流滤波器总数与最 小功率下的绝对最小滤波器组数差值； 104、 当交流滤波器总数等于或小于最小功率下的绝对最小滤波器组数，切除总数定值 为〇; 105、 根据系统交流电压和无功功率需求综合计算得到，切除总数定值与交流电压正相 关，与无功功率需求负相关。3. 如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，其特征在于: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。4. 如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，其特征在于:所 述步骤(3)中，参与滤波功能的交流滤波器等效切除滤波器组数的确定方式为，根据高压直 流输电系统的需求，由绝对最小滤波器配置表确定或者由最小滤波器配置表确定，，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小滤波器组数;所述最小滤 波器是为满足滤除谐波的需要投入的最小滤波器组数。5. 如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，其特征在于:所 述步骤(3)的循环切除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切除原则，其值 设为〇;否则，如果交流滤波器总数大于当前功率下的绝对最小滤波器，选取绝对最小滤波 器配置表中当前功率下类型1、类型2、···、类型m的滤波器组数，如果交流滤波器总数等于或 小于当前功率下的绝对最小滤波器，选取当前交流滤波器按优先级切除1组后类型1、类型 2、···、类型m的滤波器组数。6. 如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，其特征在于:步 骤(5)所述切除~-11。组参与滤波功能的交流滤波器的切除方法具体包括，经过步骤(3)确定 所述具有相同的等效切除滤波器组数后，当存在多余的不按照滤波器类型循环切除的交流 滤波器组数时，优先切除上述多余的不按照滤波器类型循环切除的交流滤波器组。7. 如权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除方法，其特征在于步 骤(5)的切除ns-n。组参与滤波功能的交流滤波器，按照步骤(3)所述具有相同的等效切除滤 波器组数后，当剩余的交流滤波器按照滤波器类型循环切除时，切除方法如下： 选取类型1、类型2、···、类型m等效切除滤波器组数最大值，如果最大值多于1个，则选择 最大值对应的切除优先级高的类型，设为优先切除类型j，其组数为如，类型1、类型2、···、类 型m所对应的切除的交流滤波器组数分别为： Πj-disc - CG? 1 ( (lls-lie) /rn); Ilj-1-disc - CG ? 1 ( (Ils-lie-Ilj clisc ) / (ill-1 )); Π1-disc - Cei 1 ( (Ils_nc_nj-disc_Ilj-1-disc- · ·_Π2-disc) / (Π1_ j + 1 )); Urn-disc - Cei 1 ( disc_Ilj-1-disc-· · ·_I12-disc_Ill-disc) / (Π1_ j )); Ilm-1-disc - CG ? 1 ( (Ils-lie-Ilj clisc-Ilj-l_clisc-'''-I12_clisc -Ill disc-Ilm disc ) / (ill-j -1 )); Π j + 1-disc - Ce i 1 ( (Ils_nc_nj-disc_Ilj-1-disc-· · · _I12-disc_Ill-disc_Ilm-disc-· · · _I1 j+2-disc ) / (Π1_Π1+ 1)); ?ζ 中，111-disc、112-disc、Ilj-1-disc、Ilj-disc、Ilj+l-disc、Ilj+2-disc、Ilm-1-disc、Ilm-disc^)*力1、姻 2、类型j_l、类型j、类型j+1、类型j+2、类型m-1、类型m切除的交流滤波器组数;ceil为向上 取整函数。8. -种用于高压直流输电的交流滤波器切除控制装置，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 系统需求计算切除总数定值，根据权利要求1所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器 切除方法，计算切除的各种类型交流滤波器组数； 交流滤波器切除单元，当交流电压、无功功率交换量或换流器的运行状态满足切除条 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切除组数按照一定规则切除 相应的交流滤波器。9. 如权利要求8所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除控制装置，其特征在 于:所述检测单元，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、闭锁信号、保护闭锁信号、紧急停运信号、换相失败信号、直流电压、直流电流。10. 如权利要求8所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除控制装置，其特征在 于:所述交流滤波器切除单元中，切除条件指交流电压高、交流滤波器给交流电网提供大量 无功功率或换流器解锁信号消失、运行信号消失、闭锁信号出现、保护闭锁信号出现、紧急 停运信号出现、换相失败、功率回降或换流器无功功率过剩。11. 如权利要求8所述的一种用于高压直流输电的交流滤波器切除控制装置，其特征在 于:所述交流滤波器切除单元，所述按照一定规则切除相应的交流滤波器指同一类型的交 流滤波器按照后投入的交流滤波器先退出、或先投入的交流滤波器先退出、或按照交流滤 波器大组顺序选择退出、或按照交流滤波器的运行状态选择退出、或随机选择交流滤波器 退出D
【文档编号】H02J3/36GK105978015SQ201610458876
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】卢东斌, 薛海平, 张庆武, 王永平, 蒲莹, 刘孝辉, 卢亚军, 尹健, 张云晓
【申请人】南京南瑞继保电气有限公司, 南京南瑞继保工程技术有限公司