本實(shí)用新型的實(shí)施例涉及直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種針對(duì)直流輸電系統(tǒng)的二次諧波電流抑制裝置。

背景技術(shù)：

在基于電網(wǎng)換相換流器的直流輸電系統(tǒng)中，直流系統(tǒng)兩側(cè)(整流側(cè)和逆變側(cè))分別連接有交流系統(tǒng)，由于直流系統(tǒng)和交流系統(tǒng)存在諧波傳遞現(xiàn)象，典型的交流系統(tǒng)的工頻負(fù)序諧波電壓會(huì)在直流側(cè)產(chǎn)生2次諧波電壓，直流側(cè)由2次諧波電壓引起的諧波電流將在交流系統(tǒng)中產(chǎn)生3次正序諧波電流和工頻負(fù)序諧波電流，這將進(jìn)一步產(chǎn)生諧波電流。

高壓直流控制系統(tǒng)通常整流側(cè)是定電流控制，此種控制是將電流指令信號(hào)指令與實(shí)測電流信號(hào)作差后，接到觸發(fā)角控制模塊中，最終形成換流閥的觸發(fā)角指令，從而控制換流閥導(dǎo)通，如需抑制直流線路上的二次諧波電流，可在整流側(cè)定電流控制生成的電流指令信號(hào)中附加一個(gè)二次諧波電流抑制信號(hào)，通過改變換流閥觸發(fā)角，從而改變直流控制系統(tǒng)的輸入輸出特性，達(dá)到增大直流系統(tǒng)二次諧波阻尼，減小二次諧波電流的目的。

然而，由于測量裝置存在一定的延時(shí)濾波作用，可能削弱系統(tǒng)對(duì)于二次諧波的阻尼，即削弱了對(duì)二次諧波電流的抑制效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種針對(duì)直流輸電系統(tǒng)的二次諧波電流抑制裝置，能夠減小二次諧波電流，即提高對(duì)二次諧波電流的抑制效果。

為了達(dá)成上述目的，本申請(qǐng)的實(shí)施例提供一種針對(duì)直流輸電系統(tǒng)的二次諧波電流抑制裝置，包括：

帶通濾波模塊，用于接收直流測量裝置實(shí)時(shí)測量所得的直流電流信號(hào)，對(duì)所述直流電流信號(hào)進(jìn)行帶通濾波，得到所述直流電流信號(hào)中的二次諧波信號(hào)；

超前滯后補(bǔ)償模塊，與所述帶通濾波模塊連接，用于按照預(yù)設(shè)的補(bǔ)償量對(duì)所述二次諧波信號(hào)進(jìn)行相位補(bǔ)償；其中，所述補(bǔ)償量用于補(bǔ)償所述直流測量裝置的延時(shí)作用所引入的相位變化；

信號(hào)疊加模塊，與所述超前滯后補(bǔ)償模塊連接，用于將經(jīng)過相位補(bǔ)償?shù)乃龆沃C波信號(hào)與直流控制系統(tǒng)中經(jīng)過低壓限流環(huán)節(jié)形成的原始電流指令相加，得到經(jīng)過補(bǔ)償?shù)碾娏髦噶睿?/p>

觸發(fā)角控制模塊，與所述信號(hào)疊加模塊連接，用于根據(jù)經(jīng)過補(bǔ)償?shù)碾娏髦噶钌蓳Q流閥的觸發(fā)角指令；所述觸發(fā)角指令用于控制換流閥導(dǎo)通的觸發(fā)角。

本實(shí)用新型的實(shí)施例所提供的針對(duì)直流輸電系統(tǒng)的二次諧波電流抑制裝置，針對(duì)直流測量裝置可能帶來的直流輸電系統(tǒng)二次諧波阻尼減弱的情況，在直流輸電系統(tǒng)整流側(cè)定電流控制生成的電流指令信號(hào)中附加一個(gè)二次諧波電流抑制信號(hào)，通過改變換流閥觸發(fā)角，從而改變直流控制系統(tǒng)的輸入輸出特性，達(dá)到增大直流系統(tǒng)二次諧波阻尼，減小二次諧波電流的目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的直流控制系統(tǒng)整流側(cè)定電流控制器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例中對(duì)附加二次諧波電流抑制環(huán)節(jié)的說明示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的實(shí)施例所提供的針對(duì)直流輸電系統(tǒng)的二次諧波電流抑制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的直流控制系統(tǒng)整流側(cè)定電流控制器結(jié)構(gòu)示意圖， Ud為實(shí)測直流電壓，Ido是調(diào)度人員給定的電流指令，低壓限流環(huán)節(jié)根據(jù)實(shí)測的直流電壓，判斷是否維持當(dāng)前電流指令，如出現(xiàn)交流系統(tǒng)電壓下降等情況導(dǎo)致直流電壓下降，那么低壓限流環(huán)節(jié)將降低直流電流指令，生成新的電流指令信號(hào)Iord。Id為實(shí)測的直流電流值，將Iord和Id作差后，將差值輸入觸發(fā)角控制模塊，觸發(fā)角控制模塊將該差值信號(hào)轉(zhuǎn)換成換流閥對(duì)應(yīng)的觸發(fā)角指令，從而達(dá)到控制直流電流的目的。

然而由于測量裝置存在一定的延時(shí)濾波作用，現(xiàn)有技術(shù)的方案可能削弱系統(tǒng)對(duì)于二次諧波的阻尼。以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)解決該問題的技術(shù)方案作具體說明。

實(shí)施例

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)直流測量裝置可能帶來的直流輸電系統(tǒng)二次諧波阻尼減弱的情況，從直流控制角度提供一種二次諧波電流抑制裝置，該裝置在直流輸電系統(tǒng)整流側(cè)定電流控制生成的電流指令信號(hào)中附加一個(gè)二次諧波電流抑制信號(hào)，通過改變換流閥觸發(fā)角，從而改變直流控制系統(tǒng)的輸入輸出特性，達(dá)到增大直流系統(tǒng)二次諧波阻尼，減小二次諧波電流的目的。

將在直流輸電系統(tǒng)整流側(cè)定電流控制生成的電流指令信號(hào)中附加二次諧波電流抑制信號(hào)的過程，簡稱為附加二次諧波電流抑制環(huán)節(jié)。本實(shí)用新型的實(shí)施例在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上增加了附加二次諧波電流抑制環(huán)節(jié)。

結(jié)合圖2所示，將直流控制系統(tǒng)中經(jīng)過低壓限流環(huán)節(jié)形成的原始電流指令，記作Iord。以Idf表示通過直流測量裝置測量獲得的直流電流信號(hào)，Idf為附加二次諧波電流抑制環(huán)節(jié)的輸入信號(hào)。將附加二次諧波電流抑制環(huán)節(jié)的輸出信號(hào)，記作Iord1。在一種具體的實(shí)施方式中，附加二次諧波電流抑制環(huán)節(jié)包括帶通濾波201、超前滯后補(bǔ)償202、增益環(huán)節(jié)203以及限幅環(huán)節(jié)204。對(duì)Idf經(jīng)過濾波、相位補(bǔ)償、信號(hào)增益以及信號(hào)限幅之后，輸出Iord1。

結(jié)合圖3所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例所提供的針對(duì)直流輸電系統(tǒng)的二次諧波電流抑制裝置，包括：

帶通濾波模塊301，用于接收直流測量裝置實(shí)時(shí)測量所得的直流電流信號(hào)Idf，對(duì)直流電流信號(hào)進(jìn)行帶通濾波，得到直流電流信號(hào)中的二次諧波信號(hào)。

超前滯后補(bǔ)償模塊302，與帶通濾波模塊301連接，用于按照預(yù)設(shè)的補(bǔ)償量對(duì)二次諧波信號(hào)進(jìn)行相位補(bǔ)償。其中，補(bǔ)償量用于補(bǔ)償直流測量裝置的延時(shí)作用所引入的相位變化。

信號(hào)疊加模塊303，與超前滯后補(bǔ)償模塊302連接，用于將經(jīng)過相位補(bǔ)償?shù)亩沃C波信號(hào)與直流控制系統(tǒng)中經(jīng)過低壓限流環(huán)節(jié)304形成的原始電流指令I(lǐng)ord相加，得到經(jīng)過補(bǔ)償?shù)碾娏髦噶?Iord+Iord1)。

觸發(fā)角控制模塊305，與信號(hào)疊加模塊303連接，用于根據(jù)經(jīng)過補(bǔ)償?shù)碾娏髦噶钌蓳Q流閥的觸發(fā)角指令。觸發(fā)角指令用于控制換流閥導(dǎo)通的觸發(fā)角。

可選的，二次諧波電流抑制裝置還包括信號(hào)增益模塊306，連接在超前滯后補(bǔ)償模塊302和信號(hào)疊加模塊303之間，用于對(duì)經(jīng)過相位補(bǔ)償后的二次諧波信號(hào)，通過信號(hào)增益調(diào)節(jié)信號(hào)強(qiáng)度。

可選的，二次諧波電流抑制裝置還包括信號(hào)限幅模塊307，連接在信號(hào)增益模塊306和信號(hào)疊加模塊303之間，用于對(duì)經(jīng)過增益調(diào)節(jié)后的二次諧波信號(hào)，通過信號(hào)限幅消除信號(hào)突變。

以下結(jié)合圖3對(duì)二次諧波電流抑制裝置的功能做進(jìn)一步說明。

將Idf信號(hào)接入帶通濾波模塊301，帶通濾波模塊301包括帶通濾波器，帶通濾波器范圍的設(shè)定主要考慮一定的誤差范圍，保證二次諧波產(chǎn)生時(shí)能夠?yàn)V出直流電流信號(hào)中的二次諧波信號(hào)。

經(jīng)過通濾波模塊301濾波輸出的二次諧波信號(hào)，接入超前滯后補(bǔ)償模塊302，用以補(bǔ)償因直流測量裝置的延時(shí)作用帶來的相位變化。超前滯后補(bǔ)償模塊302的相位補(bǔ)償量可根據(jù)直流測量裝置的延時(shí)作用所帶來的相位變化具體設(shè)定。

可選的，經(jīng)過增益環(huán)節(jié)后，可以通過信號(hào)增益模塊306適當(dāng)調(diào)節(jié)信號(hào)強(qiáng)弱，控制補(bǔ)償效果。進(jìn)一步可選的，為了防止信號(hào)測量誤差導(dǎo)致的信號(hào)突變，可通過信號(hào)限幅模塊307消除信號(hào)突變。

在得到Iord1信號(hào)之后，將Iord1和Iord相加，輸出的經(jīng)過補(bǔ)償?shù)碾娏髦噶睿涀?Iord+Iord1)。補(bǔ)償量Iord1，補(bǔ)償了因直流測量裝置的延時(shí)作用帶來的相位變化。

進(jìn)一步地，將(Iord+Iord1)與Id作差，將差值輸入電流控制放大器，電流控制放大器將該差值信號(hào)轉(zhuǎn)換成換流閥對(duì)應(yīng)的觸發(fā)角指令，從而達(dá)到控制直流電流的目的。

本實(shí)用新型的實(shí)施例所提供的針對(duì)直流輸電系統(tǒng)的二次諧波電流抑制裝置，針對(duì)直流測量裝置可能帶來的直流輸電系統(tǒng)二次諧波阻尼減弱的情況，在直流輸電系統(tǒng)整流側(cè)定電流控制生成的電流指令信號(hào)中附加一個(gè)二次諧波電流抑制信號(hào)，通過改變換流閥觸發(fā)角，從而改變直流控制系統(tǒng)的輸入輸出特性，達(dá)到增大直流系統(tǒng)二次諧波阻尼，減小二次諧波電流的目的。

以上，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。