特高压直流输电直流侧高频干扰及滤波器型式

为解决特高压直流输电系统在直流线路和接地极线路上产生大量的高频谐波,以特高压直流输电系统每极2组12脉动换流器串联的换流器为例,深入分析了特高压直流输电换流站产生电力线载波干扰和无线电干扰的机理;探讨了换流站直流侧高频谐波的规范要求,针对直流极线和接地极线上PLC/RI滤波器的多种组合方式,采用谐波分析软件HAP计算了直流极线端部和接地极线端部的总PLC及总RI干扰水平;提出了抑制特高压直流输电直流侧高频干扰的滤波器配置方案。     

±1100kV直流输电工程直流滤波器方案研究

文中分析了±1 100 kV特高压直流输电工程换流器在直流侧产生的谐波的特点,根据现有的工程参数计算出了换流器在直流侧产生的谐波电压,并将计算结果与±800 kV高压直流输电工程做了比较。文中以规划的±1 100 kV特高压直流输电工程为例,对换流器在直流极线和地极引线上产生的等效干扰电流进行了计算。通过对多种直流滤波器配置方案的滤波性能进行试算,最终给出了推荐的直流滤波器配置方案,该方案满足滤波性能限制要求并且造价较低。文中同时计算出了该配置方案下直流极线和地极引线上的最大等效干扰电流:双极2 728 mA,单极5 882 mA。文中的研究结果对最终确定实际工程直流滤波器方案具有一定的参考作用。     

电阻器安装位置对双调谐滤波器性能影响的分析

双调谐滤波器是目前高压直流工程中采用最普遍的交流滤波器,其中电阻的阻值大小和连接方式均影响滤波器的滤波性能。本文介绍了双调谐滤波器中电阻器的常规阻值选择和连接方式,对采用不同的电阻器阻值和连接方式的滤波器性能进行研究。通过计算研究滤波器阻抗—频率特性,分析不同滤波电阻器配置下的双调谐滤波器滤波性能,并以典型高压直流输电工程为例,给出配置原则和建议,对实际工程滤波器的设计具有一定的指导作用。     

糯扎渡±800kV直流输电工程交/直流PLC噪声滤波器研究

笔者根据糯扎渡±800 kV直流工程招标文件对于PLC干扰水平限制值的要求,提出了交流侧加装2个带调谐装置的1.5 mH电抗器和1个不带调谐装置的100 nF电容器而在直流侧极母线和中性母线上不安装PLC滤波器的噪声滤波器配置方案,并进行了PLC滤波器性能与定值的计算。该研究对于特高压和超高压直流工程交/直流PLC滤波器的设计具有一定的借鉴意义。     

一种改进型感应滤波高压直流输电系统及其谐波传递特性分析

提出了一种具有特殊接线方案的改进型感应滤波高压直流输电系统,其2个换流变压器的公共绕组并联后接1套全调谐感应滤波器组,且滤波器组中不含有5、7次滤波器,仅为11、13次双调谐滤波器,大幅减少了滤波器和开关等设备的投入。分析了改进型感应滤波高压直流输电系统的谐波传递特性,分析结果表明此系统同样能够有效地将谐波电流屏蔽于换流变压器的阀侧绕组,减小网侧绕组的谐波电流。最后对一背靠背的12脉波改进型感应滤波直流输电系统试验平台进行试验测试,测试结果验证了理论分析的正确性,说明了改进型感应滤波直流输电系统的可行性。     

高压直流输电系统直流滤波器的设计

直流滤波器是抑制高压直流输电(HVDC)直流侧谐波的最有效、最典型且应用最广泛的设施,其设计的优劣既牵涉到HVDC系统的运行性能和安全稳定性,又关系到整个系统总投资的高低。为深入研究直流滤波器的设计,首先总结了现有HVDC工程直流滤波器的配置现状,在分析直流滤波器电路结构和阻抗-频率特性的基础上,忽略电阻的影响,根据调谐点滤波器阻抗Z=0,推导了双调谐滤波器和三调谐滤波器设计的精确公式,提出了详细的参数设计方法,而公式有多组解,选取最大的串联谐振频率rω1那一组解,此时滤波器阻抗-频率特性在谐振点附近的曲线比较平坦,滤波效果最好。然后以HVDC实际工程直流滤波器参数进行验证,结果表明所提出的公式完全正确,可为直流滤波器的参数设计提供工程指导。最后以满足等效干扰电流为基本要求,对某HVDC工程的直流滤波器进行了实例设计。     

±500kV德阳换流站交流滤波器配置策略分析

针对±500 kV德阳—宝鸡超高压直流输电工程德阳换流站交流滤波器配置问题,分析了由单调谐高通型滤波器、双调谐高通型滤波器、以及并联电容器构成的交流滤波系统滤波性能,比较了不同配置方案的优劣,确定了不同运行功率点下最优的配置策略,并验证了24/36次双调谐滤波器故障情况下采用并联电容器进行替代的配置方案的合理性。分析的结果为德阳—宝鸡直流德阳换流站的滤波器配置提供了新的方案,为实际工程运行提供了参考。     

可调谐滤波器的仿真研究

根据已有的磁阀式可控电抗器在PSCAD仿真软件中建模,对基于磁阀式可控电抗器型的可调谐滤波器进行了软件仿真。控制目标是通过改变电抗器的电感值,使滤波支路所需滤除次数的谐波电压和谐波电流同相,保证滤波支路在谐振点工作。控制的主要环节包括滤波、鉴相与PI调节三个部分。从仿真结果可看到,可调谐滤波器能够工作在谐振点。     

可调谐滤波器的仿真研究

根据已有的磁阀式可控电抗器在PSCAD仿真软件中建模,对基于磁阀式可控电抗器型的可调谐滤波器进行了软件仿真。控制目标是通过改变电抗器的电感值,使滤波支路所需滤除次数的谐波电压和谐波电流同相,保证滤波支路在谐振点工作。控制的主要环节包括滤波、鉴相与PI调节三个部分。从仿真结果可看到,可调谐滤波器能够工作在谐振点。     

直流输电系统PLC噪声滤波器的设计

为了抑制直流输电系统中因换流阀导通和关断时电压突变在交直流线路上产生的大量电力线载波(PLC)噪声,并将其降到规定的限制标准,减少对PLC通信系统产生干扰,在PLC噪声滤波器设计中应用了电磁兼容(EMI)滤波器的设计原理。通过与EMI滤波器进行对比,得出PLC噪声滤波器的特点并根据噪声源和负载不同的阻抗特性,给出了4种适用的PLC噪声滤波器的网络拓扑,并详细说明了各种结构中主参数和调谐参数的确定方法。最后用Matlab/Simulink作为仿真平台,以贵广二回直流输电系统深圳换流站交流侧PLC噪声滤波器设计为例,证明所提出的设计方法是可行的。     

高压直流换流站载频噪声滤波器研究

在高压直流(HVDC)输电工程建设中,为了抑制高压直流换流站中的换流器在运行时对交直流输电线路出线产生的载波噪声干扰,有必要在线路中加装交直流载频噪声滤波器(PLC滤波器)。文章在分析了换流站噪声频谱和载波干扰限制值的前提下,扼要介绍了PLC滤波器工作原理,并结合贵广直流工程中肇庆换流站建设项目,阐述了实施的PLC滤波器设计内容,为今后直流国产化工程提供技术参考。     

高压直流换流站载频噪声滤波器

直流换流站载频噪声干扰,是由换流站交直流换流运行时换流阀开断的暂态过程引起的.该噪声干扰会沿换流站直流出线和交流出线方向传导,造成对PLC通信系统的干扰.安装交、直流PLC滤波器,就是为了抑制载频噪声以达到规定的限制标准.是否安装PLC滤波器,还应结合500,220 kV系统以及近远期电力系统通信发展规划综合考虑.     

DC Side Harmonic Measurement of ±500kV Converter Station

Abstract

There are various nonlinear components in the HVDC transmission system to cause harmonic generation and the converter station is the main harmonic source of the HVDC transmission system. Harmonics have varying degrees of impact and hazards on various electrical equipment, power lines and communication systems. Therefore, a reasonable analysis of the harmonic characteristics of the converter station is of great significance for the research and development of HVDC transmission technology. In this paper, the ±500kV converter station in Yunnan is taken as the research object. The Fourier analysis method is used to analyze the DC side harmonics of the converter station. And the Narda electric field measuring instrument is used for harmonic measurement. Proposing the suppression method of each harmonic is based on the DC side harmonic measurement results. 12/24/36 three-tuned filter are used to filter out characteristic harmonics. It has the advantages of small installation capacity and low fundamental wave loss while ensuring the filtering effect. And using the single-tuned filter to filter 2/3/6/11 harmonic orders unless the characteristic harmonics which structure is simple.     

基于遗传算法的直流输电系统中混合交流滤波器的优化设计

由于经济技术的原因,无源滤波一直是消除直流系统换流站交流侧谐波的主要手段.交直流混合输电系统产生了多谐波通道,直流系统两端换流站交流侧的谐波也可以相互渗透,这会影响到已安装使用的无源滤波器的滤波性能.文中提出了在高压直流输电系统交流侧采用并联无源滤波器串联有源滤波器的混合滤波方案,建立了以初期投资最小为目标函数的数学模型,在此基础上采用遗传算法进行无源滤波器参数的优化设计.仿真结果表明,该滤波方式与无源滤波方式相比,能够更好地改善滤波器的性能,且所需的有源滤波器的额定容量比较小.     

同塔双回直流输电工程同址换流站交流滤波器设计关键问题研究

同塔双回、换流站同址的直流输电工程具有同塔双回直流独立运行、换流站同址合建、共用交流场的特点,其灵活、多样的运行方式对滤波器设计提出更高的要求。本文按照滤波器设计的流程详细分析了同塔双回、换流站同址时影响滤波器设计的关键问题,分别针对直流运行方式、双回直流谐波电流计算、谐波阻抗分区、滤波器选型和参数选择、滤波器策略进行分析并提出相应的解决方案。算例计算结果表明,本文提出的解决方案,可以用于同塔双回、换流站同址的直流输电工程交流滤波器设计。     

±800 kV换流站无线电干扰研究

分析了特高压直流换流站的无线电干扰源及其传播方式,以拟建中的±800 kV向家坝—上海直流输电工程为例,进行换流站无线电干扰的预测方法研究和计算：分析了干扰电压源、建立了高频模型,优化了无线电干扰(radio interference,RI)滤波器的设计。结果表明：换流站总无线电干扰以及交流、直流线路和接地极线路的无线电干扰频谱均随频率升高而下降;合理装设RI滤波器后,规定测量位置的无线电干扰水平基本上都小于40 dB;±500 kV换流站的无线电干扰限值可以作为±800 kV换流站的无线电干扰控制限值。文章还给出了减少换流站无线电干扰的相关建议。     

Multi converter approach to active power filtering using currentsource converters

Active power filtering is performed by detecting the line current and voltage signals, generating a current equal-but-opposite to the distortion current using a power converter and injecting the compensating current into the power line. In such applications, it is desirable to combine high power and high switching frequency while minimizing the losses. This asks for special converter topologies and control techniques. In this paper, a multi-converter active power-line filter, based on current-source converter (CSC) modules, is proposed. The power rating and switching frequency of each CSC module is equal to those required for the filtering job divided by the number of modules. The control system utilizes two linear adaptive neurons (ADALINE's) to process the signals obtained from the line. The first ADALINE (the current ADALINE) extracts the harmonic components of the distorted line current signal and the second ADALINE (the voltage ADALINE) estimates the fundamental component of the line voltage signal. The outputs of both ADALINE's are used to construct the modulating signals of the filter modules. The proposed modular active filter offers the following advantage: (1) high efficiency due to low conduction and switching losses; (2) high reliability; and (3) high serviceability. The proposed active power-line filter treats the AC system on a per-phase basis, has fast response and adapts to the load variations. Theoretical expectations are verified by digital simulation using EMTDC simulation package     

基于Wincc的Profibus-DP控制网络的设计与实现

提出了一种基于Wincc的Profibus-DP控制网络的设计方案。以PC机监控整个网络,S7-300 PLC为主站,另一台S7-300 PLC、S7-200 PLC、交/直流调速器和变频器为从站,给出了网络的硬件组态、参数设置、通信及控制程度。所设计的控制网络已在工业现场成功实现并运行良好。     

PLC宽带通信技术及电磁辐射研究

电力线通信PLC(Power Line Communication)是以电力线作为通信载体,加上PLC的局端和终端调制解调器,将电力网作为电力通信网络。PLC是以太网的一个分支,采用了基于CSMA／CA的广播共享方式的接入网络原理。由于PLC信道具有时变性、大衰减性及存在复杂多样的干扰噪声．PLC高速载波通信采用正交频分多路复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Muhiplexing)技术．可提高网络传输质量。探讨了PLC电磁辐射机理、家电电磁辐射及PLC电磁辐射标准、电磁辐射的影响和防护措施(改善或利用PLC系统电力线的对称性、减小PLC信号的功率谱密度、合理选择OFDM的参数等)。理论和实践表明,PLC的干扰是轻微和可以控制的。