多馈入直流输电系统交流侧滤波方案的设计

随着高压直流输电(HVDC)系统的发展及多馈入直流输电系统的逐步形成,多馈入直流系统的谐波问题日显突出.由于多馈入直流系统交流侧的母线电压严重畸变,现有的针对单谐波源的滤波方案已不再适用.文章提出了一种新的适用于多馈入直流输电系统的交流侧滤波方案,即在系统与负载之间并联由无源滤波器串联有源滤波器构成的混合滤波器,再在该混合滤波器之前与负荷串联一个有源滤波器.仿真比较了采用混合有源滤波方案与只投入无源滤波器时的滤波仿真效果,结果表明混合有源滤波方案可以显著降低母线上的谐波含量,从而抑制了负载谐波对系统的影响.     

高压直流输电用直流有源电力滤波器的研究

详细分析了直流有源电力滤波器的构成及其工作原理,在此基础上研制了实验装置。实验结果表明,采用无源滤波器与有源滤波器构成的混合滤波器,能进一步提高高压直流输电系统直流侧的滤波性能。     

LCC-HVDC换流站交流侧非特征次谐波产生机理与抑制方法研究

±800 kV特高压直流输电换流站通常采用双12脉动换流的方式,理想运行工况下交流侧只含有12k±1次特征次谐波,但是近年来通过对特高压换流站的电能质量测试发现实际运行中交流侧非特征次谐波含量也较为明显。文章以宜宾—金华特高压直流输电金华换流站为例,采用分段时域法分析了换流变阻抗不平衡、晶闸管触发角偏差等因素对非特征次谐波的影响,并提出了一种级联H桥拓扑结构的有源滤波器（active power filter,APF）用于非特征次谐波的抑制,最后在PSCAD/EMTDC中搭建了±800 kV特高压直流输电和级联H桥APF的仿真模型,通过与传统无源滤波器滤波效果的对比,验证了级联H桥APF在抑制非特征次谐波上的有效性。     

基于MMC拓扑的混合型滤波器设计及其在LCC-HVDC中的应用

针对传统无源滤波器占地面积大、易与交流电网阻抗引发串并联谐振等固有问题,提出一种适用于基于电网换相换流器的高压直流输电(LCC-HVDC)系统交流侧滤波的混合型滤波器。该混合型滤波器的无源滤波部分与有源滤波部分串联后与电网并联,其中无源滤波部分为传统的双调谐滤波器,有源滤波部分基于模块化多电平换流器(MMC)拓扑结构。分析了有源滤波部分的输出电压控制增益、交流电网等效阻抗对混合型滤波器滤波性能的影响,利用根轨迹法确定了增益的取值范围。最后在Cigre模型的整流侧完成仿真验证。结果表明,该混合型滤波器能够减少传统无源滤波器的占地面积,具有良好的滤波效果及较强的鲁棒性,能实现换流站无功功率的全补偿。     

基于新型换流变压器的直流输电系统滤波装置

提出一种利用变压器耦合绕组的安匝平衡作滤波机理的新型滤波方式,描述了该滤波方式的原理、接线及实现特点.通过对一具体的整流侧采用新型换流变压器、逆变侧采用传统换流变压器的直流输电系统滤波与无功补偿装置的综合设计与仿真实验,对比分析新型滤波方式与传统无源、有源滤波方式在滤波器设计难易程度、滤波效果、对换流变压器及交直流系统影响上的差异.算例结果与仿真分析表明:新型滤波方式开发了变压器的滤波潜能,采用无源滤波的相似设备达到了有源滤波的相似效果,大大降低了谐波与无功对换流变压器的不良影响,改善了换流桥交流阀侧的电压与电流波形,在直流输电系统各个方面均体现出其独特的优越性.     

高压直流输电系统混合直流滤波器性能研究

由于技术经济的原因,在高压直流输电系统中采用有源滤波器和无源滤波器构成的混合直流滤波器是未来的发展方向。首先探讨了混合直流滤波器的一种实用原理接线,即有源电力滤波器串接在原先并联的无源滤 波器下方的方式,并在此基础上分析它的谐波等效电路,以幅频特性为指标分析其稳态滤波特性,对控制方法提出了改进,最后对该混合直流滤波器的稳定性作了理论分析。结果表明,有源滤波器的装设有效地改进了滤波效果,而且也提高了系统的稳定性。     

高压直流输电用直流有源滤波器采用滞环比较控制方式的研究

针对用于高压直流输电的无源－有源电力滤波器混合型的滤波系统,采用滞环瞬值比较控制方式得到控制有源电力滤波器的PWM信号,中分析了其基本工作原理,给出了相应的控制系统,并给出了直流有源滤波器系统谐波补偿性能的仿真结果和实验结果。     

有源直流滤波器

电力公司对于限制高压直流输电对电话线的干扰,有越来越严格的要求。采用有源直流滤波器,就是为了既能满足这个要求,又不给高压直流换流站增加过多的费用.介绍了安装在康梯—斯堪(瑞典—丹麦)高压直流连络线系统中的有源直流滤波器。该有源直流滤波器接在林桐(Lindome)换流站中现有的无源直流滤波器的接地端.它由谐波电流光电测量单元、控制系统、保护和监视系统、脉宽调制功率放大器、高频变压器、冲击避雷器和耦合设备等部分组成.有源直流滤波器的体积小,占地面积也小,它减小谐波干扰的性能却非常之好.如果采用无源滤波器,要达到与之相同的效果,将需要多用十几倍的高压设备.     

天广直流输电系统直流站控设计缺陷分析

天广直流输电系统采用直流站控系统根据交流电压、直流负荷和系统无功状况自动控制交流滤波器的投退,以提供换流所需的无功,并滤除换流产生的谐波.但是,逆变侧广州换流站直流控制系统在判断交流滤波器是否可用时,并未考虑广州换流站交流侧的接线方式,基于天广直流输电系统广州换流站无功控制原理,对这一设计上的缺陷进行了分析,利用RTDS实时数字仿真系统对其可能造成的后果进行了仿真,提出了改进建议.     

HVDC换流站直流侧谐波补偿的一种新方法

在ＨＶＤＣ系统换流器交流侧和直流侧采用有源滤波器抑制谐波技术已引起人们的关注，本文首次提出在换流器直流侧采用电抗－变压器耦合串联有源滤波技术。文中分析了谐波补偿原理，设计出有源滤波器控制系统，并对系统闭环特性进行了分析。文章最后示出了６脉动变流器直流侧谐波补偿模拟实验结果。     

低互感高品质因素无源滤波器的优化设计分析

为降低无源滤波器中三相电抗器互感对单调谐滤波器滤波效果的影响,通过理论分析表明,将其严格按照水平三角方式排列摆放,可有效抑制相间电抗器互感;采用考虑无源滤波器性能和系统总成本的多目标模糊优化方法设计无源滤波器参数,能将多个优化目标转换为单目标的优化求解问题,设计出具有低互感高品质因素的无源滤波器,混合型滤波器系统。新方案投入运行后,取得了较好的现场效果。     

一种实用的串并联混合有源电力滤波器

设计了一种实用的串并联混合有源电力滤波器,分析了其结构、工作原理和滤波性能。在该滤波器中,串联在系统和谐波负载之间的零磁通变流器可自动对基波呈低阻抗、对谐波呈高阻抗,从而实时检测出剩余谐波电流流过变流器时产生的谐波电压降、实现滤波;逆变器可产生一个与检测到的谐波电压成正比的电压。通过将耦合变压器与无源电力滤波器串联后并入电网,减少了流入系统的谐波电流。实验结果验证了该滤波器设计原理的正确性,表明其能有效降低滤波器有源部分的容量,具有良好的滤波性能。     

高压直流输电系统交流侧谐波分析及滤波配置的探讨

概述了直流输电系统中谐波的危害,用傅立叶级数分析了换流器交流侧的特征谐波和非特征谐波,提出了输电系统中交流滤波器的基本配置方案,介绍了实际运行情况的交流滤波器优化配置和滤波效果。     

注入式混合型有源电力滤波器直流侧电压控制新问题及其解决方案

新型注入式混合型有源电力滤波器(hybrid active power filter with injection circuit, IHAPF)的有源部分不承受基波电压,因而更适用于高压系统的动态谐波治理和大容量的无功补偿。其拓扑结构中包含基波谐振支路,决定了其直流侧电压很难通过对逆变器的基波有功电流的控制来维持平衡。一般采用不可控整流电路来维持直流侧电压。然而这种方式在装置接入点电压为非理想电压时,逆变侧的能量倒灌常常会引起直流侧电压的抬高甚至飙升,进而影响系统的补偿性能,甚至危及系统的安全运行。该文分析IHAPF系统直流侧电压抬升的原因,提出了滤波器结构选择、优化注入支路参数及直流侧采用PWM可控整流电路等方法来保证直流侧电压的稳定。仿真结果和某变电站注入式混合型有源电力滤波系统的现场运行数据证明了所提方法的正确性和可行性。     

Output feedback control strategy of parallel hybrid filters

In this paper, the authors propose a novel control strategy of active hybrid filters. The adopted hybrid filter consists of an active filter and a passive filter connected in parallel. The power rating of the converter is reduced compared with simple active filter. The control is introduced to allow active filtering of load harmonics and active damping of passive filter connected in parallel with the active filter. When connected in power grid, the complete system is adjusted to prevent risk of resonance as well as harmonic filtering. A complete modeling of the system is achieved using a simple structure and effective corrector is developed. An important characteristic of the proposed control scheme is that it results in a simple static output feedback controller. Complete simulation of the system validates efficiency of the control law.     

Digital Voltage Control of AC/DC PWM Converter with Improved Power Factor and Supply Current

The absorbed current by the converter is rich in harmonics. This provokes the disruption of the network and influences the consumers jointed to the same node. On the other hand, because of its structure and the absence of degree of liberty in the control, the converter absorbs the reactive power. To minimize the harmonic line current generated by the DC side, of optimizing the exchange of reactive power between the network and the load, to control DC output voltage, several techniques of passive filtering and/or active are used. In the exercises, the passive filters have some inconveniences this who renders the delicate conception. For it, we will interest us to active filtering. A mathematical model of converter system with proposed control strategy is developed to carry out computer simulation. Simulation results confirm the validity of the proposed control system.     

新型换流变压器配套滤波装置的优化设计

传统的高压直流输电(high voltage direct current，HVDC)系统一般在换流站交流网侧布置滤波兼无功补偿装置，谐波与无功功率通过换流变压器回馈网侧时会对变压器产生不良的影响。作者基于自耦补偿与谐波屏蔽的换流变压器，针对某实际的HVDC模拟系统，提出了与该变压器配套的滤波装置的接线方案，并将外罚函数法和遗传算法相结合，对上述滤波装置进行优化设计，建立了以初期投资最小为优化目标、满足系统无功需求的滤波器优化配置的数学模型。算例计算和仿真结果表明了上述优化模型及其滤波方式的正确性和有效性。