[发明专利]一种直流输电系统谐波不稳定的抑制系统及方法

摘要

本发明公开了一种直流输电系统谐波不稳定的抑制系统及方法，解决了各种原因导致的直流输电的谐波不稳定的技术问题。其中，交流线路电流采集装置的输出端与附加谐波电流提取装置的输入端连接；附加谐波电流提取装置的输出端与附加谐波电流指令计算装置的输入端连接；直流电压偏差量采集装置的输出端与直流电压调节装置的输入端连接；直流电压调节装置的输出端与电流内环调节器的第一输入端连接；附加谐波电流指令计算装置的输出端与电流内环调节器的第一输入端连接；电流内环调节器的输出端与脉冲发生器的输入端连接；脉冲发生器的输出端与全控型逆变器的输入端连接。 1

主权项

1.一种直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，包括：

交流线路电流采集装置、附加谐波电流提取装置、附加谐波电流指令计算装置、直流电压偏差量采集装置、直流电压调节装置、电流内环调节器、脉冲发生器和全控型逆变器；

所述交流线路电流采集装置的输出端与所述附加谐波电流提取装置的输入端连接；

所述附加谐波电流提取装置的输出端与所述附加谐波电流指令计算装置的输入端连接；

所述直流电压偏差量采集装置的输出端与所述直流电压调节装置的输入端连接；

所述直流电压调节装置的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接；

所述附加谐波电流指令计算装置的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接；

所述电流内环调节器的输出端与所述脉冲发生器的输入端连接；

所述脉冲发生器的输出端与所述全控型逆变器的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，所述附加谐波电流提取装置包括：

第一abc/dq变换器和带通滤波器；

所述交流线路电流采集装置的输出端与所述第一abc/dq变换器的输入端连接；

所述第一abc/dq变换器的输出端与所述带通滤波器的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，所述附加谐波电流指令计算装置包括：

第一比例移相器和第一dq/abc变换器；

所述带通滤波器的输出端与所述第一比例移相器的输入端连接；

所述第一比例移相器的输出端与所述第一dq/abc变换器的输入端连接；

所述第一dq/abc变换器的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接。

4.根据权利要求3所述的直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，所述直流电压调节装置包括：

第一PI调节器和第二dq/abc变换器；

所述第一PI调节器的输入端与所述直流电压偏差量采集装置的输出端连接；

所述第一PI调节器的输出端与所述第二dq/abc变换器的输入端连接；

所述第二dq/abc变换器的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接。

5.根据权利要求4所述的直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，还包括：第一全控型逆变器输出电流采集装置和第一全控型逆变器输出电压采集装置；

所述第一全控型逆变器输出电流采集装置的输出端与所述电流内环调节器的第二输入端连接；

所述第一全控型逆变器输出电压采集装置的输出端与所述电流内环调节器的第三输入端连接。

6.根据权利要求5所述的直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，所述电流内环调节器包括：比例谐振控制器；

所述比例谐振控制器的输入端与所述第一全控型逆变器输出电流采集装置的输出端、所述第一dq/abc变换器的输出端和所述第二dq/abc变换器的输出端连接；

所述比例谐振控制器的输出端与第一全控型逆变器输出电压采集装置的输出端连接和所述脉冲发生器的输入端连接。

7.根据权利要求2所述的直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，所述附加谐波电流指令计算装置包括：

第二比例移相器；

所述带通滤波器的输出端与所述第二比例移相器的输入端连接；

所述第二比例移相器的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接。

8.根据权利要求7所述的直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，所述直流电压调节装置包括：

第二PI调节器；

所述第二PI调节器的输入端与所述直流电压偏差量采集装置的输出端连接；

所述第二PI调节器的输出端与所述电流内环调节器的第一输入端连接。

9.根据权利要求8所述的直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，电流内环调节器还包括：第二全控型逆变器输出电流采集装置、第二abc/dq变换器、第二全控型逆变器输出电压采集装置、第三dq/abc变换器、第三PI调节器和第四PI调节器；

所述第二全控型逆变器输出电流采集装置的输出端与所述第二abc/dq变换器的输入端连接；

所述第二abc/dq变换器的第一输出端与所述第三PI调节器的输入端连接；

所述第二abc/dq变换器的第二输出端与所述第三PI调节器的输出端连接；

所述第二abc/dq变换器的第三输出端与所述第四PI调节器的输入端连接；

所述第二abc/dq变换器的第四输出端与所述第四PI调节器的输出端连接；

所述第三PI调节器的输入端与所述第二比例移相器的第一输出端连接；

所述第四PI调节器的输入端分别与所述第二比例移相器的第二输出端和所述第二PI调节器的输出端连接；

所述第三dq/abc变换器的第一输入端分别与所述第二全控型逆变器输出电压采集装置的第一输出端、所述第三PI调节器的输出端和所述第二abc/dq变换器的第二输出端连接；

所述第三dq/abc变换器的第二输入端分别与所述第二全控型逆变器输出电压采集装置的第二输出端、所述第四PI调节器的输出端和所述二abc/dq变换器的第四输出端连接；

所述第三dq/abc变换器的输出端与所述脉冲发生器的输入端连接。

10.一种直流输电系统谐波不稳定的抑制方法，基于权利要求1至9中任意一项所述的直流输电系统谐波不稳定的抑制系统，其特征在于，包括：

通过交流线路电流采集装置获取直流输电系统的交流线路电流信号；

利用附加谐波电流提取装置对所述交流线路电流信号进行带通滤波，得到所述交流线路电流信号中的附加谐波电流；

按照预设相位补偿量和预设幅值补偿量，通过附加谐波电流指令计算装置对所述附加谐波电流信号进行补偿，得到附加谐波电流指令信号；

通过直流电压偏差量采集装置获取到全控型逆变器的直流电压偏差量，并利用直流电压调节装置对所述直流电压偏差量进行PI调节，得到有功电流指令信号；

将所述附加谐波电流指令信号与所述有功电流指令信号叠加，形成电流内环总指令信