1.一種具有無功調(diào)節(jié)功能的HVDC系統(tǒng)諧波不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于:所述方法包括以下步驟:
步驟1:判斷是否滿足諧波不穩(wěn)定條件,若滿足則在換流母線上并聯(lián)電容器;
步驟2:通過在HVDC系統(tǒng)的換流母線上并聯(lián)靜止無功補償器進行無功調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有無功調(diào)節(jié)功能的HVDC系統(tǒng)諧波不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于:所述步驟1中,先采用阻抗頻率掃描法得到換流器交直流阻抗掃描結(jié)果;然后判斷是否滿足諧波不穩(wěn)定條件,若滿足則在換流母線上并聯(lián)電容器,以改變HVDC系統(tǒng)交流側(cè)諧波阻抗,使HVDC系統(tǒng)偏離原諧振點。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有無功調(diào)節(jié)功能的HVDC系統(tǒng)諧波不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于:采用阻抗頻率掃描法得到交直流阻抗掃描結(jié)果具體包括:
通過電磁暫態(tài)仿真程序PSCAD/EMTDC的頻率阻抗掃描模塊對HVDC系統(tǒng)進行頻率掃描,設(shè)置0~5000Hz的頻率掃描范圍,掃描步長設(shè)為1Hz,得到交直流阻抗掃描結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的具有無功調(diào)節(jié)功能的HVDC系統(tǒng)諧波不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于:所述交直流阻抗掃描結(jié)果包括換流器交流側(cè)(n+1)次正序諧波阻抗換流器交流側(cè)(n-1)次負序諧波阻抗以及換流器直流側(cè)n次諧波阻抗Zdcn。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有無功調(diào)節(jié)功能的HVDC系統(tǒng)諧波不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于:判斷是否滿足以下諧波不穩(wěn)定條件:
其中,表示換流器交流側(cè)(n+1)次正序諧波阻抗,表示換流器交流側(cè)(n-1)次負序諧波阻抗,Zdcn表示換流器直流側(cè)n次諧波阻抗。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有無功調(diào)節(jié)功能的HVDC系統(tǒng)諧波不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于:在換流母線上并聯(lián)的電容器最小容值C通過下式確定:
其中,ω(n+1)表示換流器交流側(cè)(n+1)次正序諧波角頻率,ω(n-1)表示換流器交流側(cè)(n-1)次負序諧波角頻率,Zdcn表示換流器直流側(cè)n次諧波阻抗。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有無功調(diào)節(jié)功能的HVDC系統(tǒng)諧波不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于:所述步驟2中,靜止無功補償器在抑制HVDC系統(tǒng)諧波不穩(wěn)定的同時,達到雙向調(diào)節(jié)無功功率的功能,以滿足HVDC系統(tǒng)的電壓要求。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的具有無功調(diào)節(jié)功能的HVDC系統(tǒng)諧波不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于:所述靜止無功補償器包括晶閘管控制電抗器TCR和晶閘管投切電容器TSC,晶閘管控制電抗器TCR和晶閘管投切電容器TSC均并聯(lián)在HVDC系統(tǒng)的換流母線上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有無功調(diào)節(jié)功能的HVDC系統(tǒng)諧波不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于:當換流母線電壓低于設(shè)定的運行電壓時,根據(jù)需要補償?shù)臒o功量投入相應(yīng)組數(shù)的晶閘管投切電容器TSC,并實現(xiàn)過補償容性無功,此時再利用晶閘管控制電抗器TCR調(diào)節(jié)輸出的感性無功功率抵消過補償容性無功;當換流母線電壓高于設(shè)定的運行電壓時,則切除所有晶閘管投切電容器TSC,只留有晶閘管控制電抗器TCR運行。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有無功調(diào)節(jié)功能的HVDC系統(tǒng)諧波不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于:配置的晶閘管投切電容器TSC和晶閘管控制電抗器TCR的容量確定過程如下:
換流站無功需求Qconv表示為:
其中,N為換流站中換流器的數(shù)量;Id為直流線路電流;UVO為換流器交流側(cè)空載線電壓;α為觸發(fā)角;θ為換相重疊角,表示為:
其中,Xr為換相電抗;
設(shè)換流站中濾波器提供的無功為Qfilter,抑制諧波不穩(wěn)定并聯(lián)電容的容量為QC,則配置的晶閘管投切電容器TSC的容量QTSC為:
QTSC=Qconv-Qfilter-QC
若將晶閘管投切電容器TSC分成M組時,則配置的晶閘管控制電抗器TCR的容量表示為:
QTCR=QTSC/M
其中,QTCR為晶閘管控制電抗器TCR的容量。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有無功調(diào)節(jié)功能的HVDC系統(tǒng)諧波不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于:所述晶閘管控制電抗器TCR包括第一電抗器L1和第一晶閘管組件,所述第一晶閘管組件包括反并聯(lián)的晶閘管T1和晶閘管T2;所述第一晶閘管組件一端通過第一電抗器L1連接到換流母線上,另一端接地。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有無功調(diào)節(jié)功能的HVDC系統(tǒng)諧波不穩(wěn)定抑制方法,其特征在于:晶閘管投切電容器TSC包括補償電容C1、第二電抗器L2和第二晶閘管組件,所述第二晶閘管組件包括反并聯(lián)的晶閘管T3和晶閘管T4;所述補償電容C1的一端連接到換流母線上,另一端過第二電抗器L2連接第二晶閘管組件,第二晶閘管組件另一端接地。