一種交直流混合輸電方式下的諧波抑制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種交直流混合輸電方式下的諧波抑制方法,屬于輸變電技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和供電可靠性要求的日益提升,配電網(wǎng)中分布式電源的接入 方式受到越來(lái)越多的關(guān)注。分布式電源種類(lèi)眾多,包括風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、燃料電池、潮汐 發(fā)電等,根據(jù)電源的性質(zhì),可以分為交流電源與直流電源兩類(lèi)。交流電源的并網(wǎng)方案相對(duì)簡(jiǎn) 單,直流電源的并網(wǎng)方式較為復(fù)雜,常通過(guò)整流逆變裝置將直流電源轉(zhuǎn)化為交流電源之后 再并入電網(wǎng)。針對(duì)直流電源,可將其接入交流系統(tǒng)變壓器的中性點(diǎn),通過(guò)交流線路實(shí)現(xiàn)電能 的傳輸,即交直流混合輸電。
[0003] 交直流混合輸電方式將直流電源疊加到交流電源上,讓直流電和交流電同時(shí)傳 輸。直流電流流過(guò)交流變壓器中性點(diǎn)時(shí),變壓器鐵芯易出現(xiàn)飽和,形成直流偏磁,此時(shí)系統(tǒng) 電流波形將出現(xiàn)畸變,產(chǎn)生大量諧波,變壓器噪聲、振動(dòng)加劇,損耗增加。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題,克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足,本發(fā)明提供一種交直流 混合輸電方式下的諧波抑制方法。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種交直流混合輸電方式下 的諧波抑制方法,其特征在于,包括如下步驟:
[0005] SS1將配電網(wǎng)中的分布式電源產(chǎn)生的直流電流通過(guò)交流系統(tǒng)變壓器中性點(diǎn)注入交 流電網(wǎng),形成交直流混合輸電方式;
[0006] SS2交直流混合輸電系統(tǒng)變壓器采用感應(yīng)濾波變壓器,所述感應(yīng)濾波變壓器為三 繞組結(jié)構(gòu),所述感應(yīng)濾波變壓器的三繞組結(jié)構(gòu)的三個(gè)抽頭分別與濾波裝置相連,為系統(tǒng)諧 波電流提供短路通道;
[0007] SS3所述濾波裝置的參數(shù)根據(jù)負(fù)載電流的諧波特性、鐵芯磁飽和產(chǎn)生的諧波特性 進(jìn)行調(diào)諧配置,使得諧波被完全補(bǔ)償。
[0008] 優(yōu)選地,步驟SS3中濾波裝置的參數(shù)調(diào)諧配置過(guò)程如下:
[0009] 根據(jù)基爾霍夫定律可得:
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種交直流混合輸電方式下的諧波抑制方法,其特征在于,包括如下步驟: SS1將配電網(wǎng)中的分布式電源產(chǎn)生的直流電流通過(guò)交流系統(tǒng)變壓器中性點(diǎn)注入交流電 網(wǎng),形成交直流混合輸電方式; SS2交直流混合輸電系統(tǒng)變壓器采用感應(yīng)濾波變壓器,所述感應(yīng)濾波變壓器為三繞 組結(jié)構(gòu),所述感應(yīng)濾波變壓器的三繞組結(jié)構(gòu)與濾波裝置相連,為系統(tǒng)諧波電流提供短路通 道; SS3所述濾波裝置的參數(shù)根據(jù)負(fù)載電流的諧波特性、鐵芯磁飽和產(chǎn)生的諧波特性進(jìn)行 調(diào)諧配置,使得諧波被完全補(bǔ)償。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交直流混合輸電方式下的諧波抑制方法,其特征在于, 所述步驟SS3中濾波裝置的參數(shù)調(diào)諧配置過(guò)程如下: 根據(jù)基爾霍夫定律可得:
(1) 其中,us為電壓源、UA負(fù)載電壓、Is為輸電線路電流、U為負(fù)載側(cè)電流、IM為勵(lì)磁電 流、IF為濾波裝置中的電流;zi、z2、z3、z4分別為感應(yīng)濾波變壓器一次繞組等效阻抗、二次繞 組等效阻抗、感應(yīng)濾波繞組等效阻抗、濾波裝置等效阻抗; 對(duì)式(1)進(jìn)行變換可知:
當(dāng)負(fù)載側(cè)電流I勵(lì)磁電流IM以及電源電壓us-定時(shí),Is主要與一次繞組等值阻抗Zi, 濾波繞組等值阻抗z3以及濾波裝置的等效阻抗z4有關(guān);通過(guò)調(diào)整感應(yīng)濾波變壓器繞組布置 方式,使感應(yīng)濾波繞組阻抗z3~ 0,感應(yīng)濾波裝置將對(duì)特定頻率的諧波產(chǎn)生調(diào)諧作用;當(dāng)濾 波裝置的等值阻抗z4~ 0時(shí),此時(shí)13與IM、k無(wú)關(guān),IM與U中被分流到了濾波器所在支路 上,從而屏蔽對(duì)輸電線路電流15的影響; 對(duì)式(1)進(jìn)行變換可知:
(4) 當(dāng)Z3+Z4~ 0時(shí),變壓器負(fù)載側(cè)電流込只與負(fù)載電壓Ujp繞組阻抗有關(guān),由于變壓器磁 飽和產(chǎn)生的諧波對(duì)其影響幾乎為零。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種交直流混合輸電方式下的諧波抑制方法,屬于輸變電技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括如下步驟:SS1將配電網(wǎng)中的分布式電源產(chǎn)生的直流電流通過(guò)交流系統(tǒng)變壓器中性點(diǎn)注入交流電網(wǎng),形成交直流混合輸電方式;SS2交直流混合輸電系統(tǒng)變壓器采用感應(yīng)濾波變壓器,所述感應(yīng)濾波變壓器為三繞組結(jié)構(gòu),所述感應(yīng)濾波變壓器的三繞組結(jié)構(gòu)的三個(gè)抽頭分別與濾波裝置相連,為系統(tǒng)諧波電流提供短路通道;SS3所述濾波裝置的參數(shù)根據(jù)負(fù)載電流的諧波特性、鐵芯磁飽和產(chǎn)生的諧波特性進(jìn)行調(diào)諧配置,使得諧波被完全補(bǔ)償。本發(fā)明將感應(yīng)濾波變壓器應(yīng)用于交直流混合輸電方式,可有效屏蔽諧波電流,降低變壓器的噪聲和損耗。
【IPC分類(lèi)】H02J3-01
【公開(kāi)號(hào)】CN104617579
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410734432
【發(fā)明人】王靜君, 馬勇, 孫秋芹, 劉洋, 周志成
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月4日