本發(fā)明涉及電能質(zhì)量控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種交流濾波器投切系統(tǒng)及投切方法。

背景技術(shù)：

目前，遠(yuǎn)距離電力傳輸主要采用高壓直流輸電技術(shù)，這種技術(shù)大多通過(guò)傳統(tǒng)高壓直流輸電系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而傳統(tǒng)高壓直流輸電系統(tǒng)在換流器換流的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的諧波，為了避免諧波對(duì)交流電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，更好的提高傳輸?shù)碾娔艿馁|(zhì)量，一般會(huì)在高壓直流輸電系統(tǒng)中直流換流站的交流母線處增加交流濾波器；而且，增加的交流濾波器還同時(shí)作為無(wú)功功率補(bǔ)償裝置來(lái)補(bǔ)償換流站換流時(shí)所需的無(wú)功功率。由于上述高壓直流輸電系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，隨著功率的提升，其諧波電流的大小和無(wú)功功率的需求均會(huì)發(fā)生變化，因此，需要根據(jù)其功率的變化對(duì)交流濾波器進(jìn)行投切操作，以滿足直流輸電系統(tǒng)的正常運(yùn)行需要。

現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于已投運(yùn)的直流輸電系統(tǒng)，交流濾波器的投切操作均是采用線下計(jì)算，線上查表投切的方式，即需要線下核算在不同功率水平下交流濾波器的投切組合，整理出交流濾波器在不同工況，不同功率水平下的投切列表，并在實(shí)際進(jìn)行投切操作時(shí)，在控制程序中進(jìn)行查表，按照投切列表組合進(jìn)行投切。現(xiàn)有的這種交流濾波器的投切方式不僅需要在線下進(jìn)行大量的工況(包括在不同運(yùn)行方式，不同電壓組合以及不同功率水平等工況)核算，計(jì)算工程較大，而且大量的數(shù)據(jù)表格會(huì)占用直流輸電系統(tǒng)中控制程序的大量存儲(chǔ)空間。此外，通過(guò)查表的方式進(jìn)行濾波器投切，濾波器的投切組合過(guò)于固定，無(wú)法靈活的對(duì)應(yīng)直流輸電系統(tǒng)的各種運(yùn)行方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種交流濾波器投切系統(tǒng)及投切方法，用于解決高壓直流輸電系統(tǒng)中交流濾波器投切方式存在的計(jì)算工程大、投切表格數(shù)據(jù)占用存儲(chǔ)空間大、以及無(wú)法靈活的對(duì)應(yīng)直流輸電系統(tǒng)的各種運(yùn)行方式的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的第一方面提供一種交流濾波器投切系統(tǒng)，包括：

與高壓直流輸電系統(tǒng)中直流換流站的交流母線相連的各次初始諧波電流獲取裝置，所述各次初始諧波電流獲取裝置用于在高壓直流輸電系統(tǒng)中僅設(shè)置有初始交流濾波器時(shí)，獲取流入初始交流濾波器的各次初始諧波電流，和各次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流；

與高壓直流輸電系統(tǒng)中已投入的初始交流濾波器相連的濾波器總阻抗獲取裝置，所述濾波器總阻抗獲取裝置用于獲取初始交流濾波器的各次初始總阻抗；

與所述各次初始諧波電流獲取裝置相連，且與所述濾波器總阻抗獲取裝置相連的初始畸變率指標(biāo)獲取裝置，所述初始畸變率指標(biāo)獲取裝置用于根據(jù)所述各次初始諧波電流和所述各次初始總阻抗，得到交流母線處的初始畸變率指標(biāo)；

與所述初始畸變率指標(biāo)獲取裝置相連的畸變率指標(biāo)判斷裝置，所述畸變率指標(biāo)判斷裝置用于判斷所述初始畸變率指標(biāo)是否小于預(yù)設(shè)警戒值；

與所述畸變率指標(biāo)判斷裝置相連，且與所述交流母線相連的交流濾波器選擇裝置，所述交流濾波器選擇裝置還與所述濾波器總阻抗獲取裝置相連；當(dāng)所述初始畸變率指標(biāo)不小于預(yù)設(shè)警戒值時(shí)，所述交流濾波器選擇裝置用于選擇要模擬投入到所述高壓直流輸電系統(tǒng)中的交流濾波器；所述濾波器總阻抗獲取裝置還用于獲取向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器后，投入的全部交流濾波器對(duì)應(yīng)的各次目標(biāo)總阻抗；

與所述各次初始諧波電流獲取裝置相連，且與所述濾波器總阻抗獲取裝置相連的目標(biāo)畸變率指標(biāo)獲取裝置，所述目標(biāo)畸變率指標(biāo)獲取裝置還與所述畸變率指標(biāo)判斷裝置相連，所述目標(biāo)畸變率指標(biāo)獲取裝置用于根據(jù)所述各次初始諧波電流、所述各次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流、所述各次初始總阻抗，以及所述各次目標(biāo)總阻抗，獲得向所述高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器后所述交流母線處的各次目標(biāo)諧波電壓，再根據(jù)所述各次目標(biāo)諧波電壓獲取目標(biāo)畸變率指標(biāo)；所述畸變率指標(biāo)判斷裝置還用于判斷所述目標(biāo)畸變率指標(biāo)是否小于預(yù)設(shè)警戒值；如果否，所述交流濾波器選擇裝置還用于選擇與已模擬投入過(guò)的交流濾波器的種類不相同的交流濾波器，并將其模擬投入到所述高壓直流輸電系統(tǒng)中；

與所述畸變率指標(biāo)判斷裝置相連，且與所述交流濾波器選擇裝置相連的交流濾波器投切指示裝置，當(dāng)所述目標(biāo)畸變率指標(biāo)小于預(yù)設(shè)警戒值時(shí)，所述交流濾波器投切指示裝置用于指示向高壓直流輸電系統(tǒng)中投入與小于預(yù)設(shè)警戒值的所述目標(biāo)畸變率指標(biāo)對(duì)應(yīng)的交流濾波器。

本發(fā)明提供的交流濾波器投切系統(tǒng)中，各次初始諧波電流獲取裝置能夠獲得流入初始交流濾波器的各次初始諧波電流，和各次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流；初始畸變率指標(biāo)獲取裝置能夠結(jié)合各次初始諧波電流和初始交流濾波器的各次初始總阻抗，獲得未向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器時(shí)，交流母線處的初始畸變率指標(biāo)；畸變率指標(biāo)判斷裝置能夠?qū)⒊跏蓟兟手笜?biāo)與預(yù)設(shè)警戒值進(jìn)行比較，并確定是否需要向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器；當(dāng)需要向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器時(shí)，交流濾波器選擇裝置能夠選擇一交流濾波器，并將其模擬投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中，模擬投入后，目標(biāo)畸變率指標(biāo)獲取裝置能夠獲得向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器后交流母線處的目標(biāo)畸變率指標(biāo)，畸變率指標(biāo)判斷裝置能夠再次對(duì)目標(biāo)畸變率指標(biāo)進(jìn)行判斷，當(dāng)目標(biāo)畸變率指標(biāo)小于預(yù)設(shè)警戒值時(shí)，交流濾波器投切指示裝置能夠指示向高壓直流輸電系統(tǒng)中投入與小于預(yù)設(shè)警戒值的目標(biāo)畸變率指標(biāo)對(duì)應(yīng)的交流濾波器。當(dāng)目標(biāo)畸變率指標(biāo)大于或等于預(yù)設(shè)警戒值時(shí)，交流濾波器選擇裝置能夠選擇與已投入過(guò)的交流濾波器的種類不相同的交流濾波器模擬投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中，并重新獲得目標(biāo)畸變率指標(biāo)，直至獲得小于預(yù)設(shè)警戒值的目標(biāo)畸變率指標(biāo)為止，將滿足要求的交流濾波器投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中。

因此，本發(fā)明提供的交流濾波器投切系統(tǒng)不需要分析在各種功率水平下交流濾波器的投切組合，且不需要生成對(duì)應(yīng)的交流濾波器投切表格數(shù)據(jù)，很好的避免了現(xiàn)有技術(shù)中交流濾波器投切方式存在的計(jì)算工程大、投切表格數(shù)據(jù)占用存儲(chǔ)空間大等問(wèn)題。此外，本發(fā)明提供的交流濾波器投切系統(tǒng)能夠針對(duì)當(dāng)前直流輸電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，選擇合適的交流濾波器進(jìn)行投切，使得交流濾波器的投切操作更具靈活性。

基于上述交流濾波器投切系統(tǒng)的技術(shù)方案，本發(fā)明的第二方面提供一種交流濾波器投切方法，包括以下步驟：

步驟101，在所述高壓直流輸電系統(tǒng)中僅設(shè)置有初始交流濾波器時(shí)，獲取流入初始交流濾波器的各次初始諧波電流，和各次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流；

步驟102，根據(jù)所述各次初始諧波電流，和設(shè)置在高壓直流輸電系統(tǒng)中的初始交流濾波器的各次初始總阻抗，得到交流母線處的初始畸變率指標(biāo)；

步驟103，判斷所述初始畸變率指標(biāo)是否小于預(yù)設(shè)警戒值，如果是，則返回步驟101；如果否，則執(zhí)行步驟104；

步驟104，向所述高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入一交流濾波器，并獲得模擬投入交流濾波器后，高壓直流輸電系統(tǒng)中投入的全部交流濾波器對(duì)應(yīng)的各次目標(biāo)總阻抗；根據(jù)所述各次初始諧波電流、所述各次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流、所述各次初始總阻抗，以及所述各次目標(biāo)總阻抗，獲得向所述高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器后所述交流母線處的各次目標(biāo)諧波電壓，根據(jù)所述各次目標(biāo)諧波電壓，得到交流母線處的目標(biāo)畸變率指標(biāo)；

步驟105，判斷所述目標(biāo)畸變率指標(biāo)是否小于預(yù)設(shè)警戒值，如果是，則執(zhí)行步驟106；如果否，則返回步驟104，且在重新執(zhí)行步驟104時(shí)，向所述高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入的交流濾波器的種類，與已模擬投入過(guò)的交流濾波器的種類不相同；

步驟106，根據(jù)所述步驟104中向所述高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入的交流濾波器的種類，對(duì)所述高壓直流輸電系統(tǒng)進(jìn)行交流濾波器的實(shí)際投切操作。

本發(fā)明提供的交流濾波器投切方法所能產(chǎn)生的有益效果與本發(fā)明所提供的交流濾波器投切系統(tǒng)的有益效果相同，在此不再贅述。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的交流濾波器投切系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的交流濾波器投切方法的流程圖。

附圖標(biāo)記：

11-第一電流互感器， 12-第二電流互感器，

13-矢量運(yùn)算器， 14-電流分解器，

20-濾波器總阻抗獲取裝置， 30-初始畸變率指標(biāo)獲取裝置，

40-交流母線， 50-目標(biāo)畸變率指標(biāo)獲取裝置，

60-畸變率指標(biāo)判斷裝置， 70-交流濾波器選擇裝置，

71-大組斷路器， 72-小組斷路器，

73-交流濾波器， 80-交流濾波器投切指示裝置。

具體實(shí)施方式

為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的交流濾波器投切系統(tǒng)及投切方法，下面結(jié)合說(shuō)明書附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的交流濾波器投切系統(tǒng)包括：

與高壓直流輸電系統(tǒng)中直流換流站的交流母線40相連的各次初始諧波電流獲取裝置，各次初始諧波電流獲取裝置用于在高壓直流輸電系統(tǒng)中僅設(shè)置有初始交流濾波器時(shí)，獲取流入初始交流濾波器的各次初始諧波電流，和各次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流；需要說(shuō)明的是，上述初始交流濾波器是指為了滿足高壓直流輸電系統(tǒng)的運(yùn)行，在高壓直流輸電系統(tǒng)中設(shè)置的初始交流濾波器，而不是通過(guò)交流濾波器投切系統(tǒng)投入的。上述流入初始交流濾波器的各次初始諧波電流，指的是流入高壓直流輸電系統(tǒng)中設(shè)置的初始交流濾波器整體的各次初始諧波電流。可選的，上述高壓直流輸電系統(tǒng)包括借助直流線路連接的兩端或兩端以上的換流器，但不僅限于這種高壓直流輸電系統(tǒng)。

與高壓直流輸電系統(tǒng)中已投入的初始交流濾波器相連的濾波器總阻抗獲取裝置20，濾波器總阻抗獲取裝置20用于獲取初始交流濾波器的各次初始總阻抗；上述各次初始總阻抗指設(shè)置的全部初始交流濾波器的各次初始總阻抗(初始交流濾波器的工作頻率不同，其所對(duì)應(yīng)的各次初始諧波阻抗不同)。

與各次初始諧波電流獲取裝置相連，且與濾波器總阻抗獲取裝置20相連的初始畸變率指標(biāo)獲取裝置30，初始畸變率指標(biāo)獲取裝置30用于根據(jù)各次初始諧波電流和各次初始總阻抗，得到交流母線40處的初始畸變率指標(biāo)。

與初始畸變率指標(biāo)獲取裝置30相連的畸變率指標(biāo)判斷裝置60，畸變率指標(biāo)判斷裝置60用于判斷初始畸變率指標(biāo)是否小于預(yù)設(shè)警戒值。

與畸變率指標(biāo)判斷裝置60相連，且與交流母線40相連的交流濾波器選擇裝置70，交流濾波器選擇裝置70還與濾波器總阻抗獲取裝置20相連；當(dāng)初始畸變率指標(biāo)不小于(大于或等于)預(yù)設(shè)警戒值時(shí)，交流濾波器選擇裝置70用于選擇要模擬投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中的交流濾波器73；濾波器總阻抗獲取裝置20還用于獲取向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器73后，投入的全部交流濾波器73(包括設(shè)置的初始交流濾波器和模擬投入的交流濾波器73)對(duì)應(yīng)的各次目標(biāo)總阻抗。

與各次初始諧波電流獲取裝置相連，且與濾波器總阻抗獲取裝置20相連的目標(biāo)畸變率指標(biāo)獲取裝置50，目標(biāo)畸變率指標(biāo)獲取裝置50還與畸變率指標(biāo)判斷裝置60相連，目標(biāo)畸變率指標(biāo)獲取裝置50用于根據(jù)各次初始諧波電流、各次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流、各次初始總阻抗，以及各次目標(biāo)總阻抗，獲得向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器73后交流母線40處的各次目標(biāo)諧波電壓，再根據(jù)各次目標(biāo)諧波電壓獲取目標(biāo)畸變率指標(biāo)；畸變率指標(biāo)判斷裝置60還用于判斷目標(biāo)畸變率指標(biāo)是否小于預(yù)設(shè)警戒值；如果否，交流濾波器選擇裝置70還用于選擇與已模擬投入過(guò)的交流濾波器73的種類不相同的交流濾波器73，并將其模擬投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中；目標(biāo)畸變率指標(biāo)獲取裝置50用于再次獲得對(duì)應(yīng)的目標(biāo)畸變率指標(biāo)，畸變率指標(biāo)判斷裝置60還用于再次判斷對(duì)應(yīng)的目標(biāo)畸變率指標(biāo)，直至模擬投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中的交流濾波器73對(duì)應(yīng)的目標(biāo)畸變率指標(biāo)小于預(yù)設(shè)警戒值為止。

與畸變率指標(biāo)判斷裝置60相連，且與交流濾波器選擇裝置70相連的交流濾波器投切指示裝置80，當(dāng)目標(biāo)畸變率指標(biāo)小于預(yù)設(shè)警戒值時(shí)，交流濾波器投切指示裝置80用于指示向高壓直流輸電系統(tǒng)中投入與小于預(yù)設(shè)警戒值的目標(biāo)畸變率指標(biāo)對(duì)應(yīng)的交流濾波器73。需要說(shuō)明的是，與小于預(yù)設(shè)警戒值的目標(biāo)畸變率指標(biāo)對(duì)應(yīng)的交流濾波器73是指：將交流濾波器73模擬投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中后，需要根據(jù)模擬投入的交流濾波器73的阻抗獲得對(duì)應(yīng)的目標(biāo)畸變率指標(biāo)，因此，獲得的每一個(gè)目標(biāo)畸變率指標(biāo)均對(duì)應(yīng)一個(gè)交流濾波器73。

上述交流濾波器投切系統(tǒng)的工作過(guò)程為：在高壓直流輸電系統(tǒng)中只設(shè)置有初始交流濾波器時(shí)，各次初始諧波電流獲取裝置獲取流入初始交流濾波器的各次初始諧波電流，和各次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流；初始畸變率指標(biāo)獲取裝置30根據(jù)各次初始諧波電流，和設(shè)置在高壓直流輸電系統(tǒng)中的初始交流濾波器的各次初始總阻抗，得到交流母線40處的初始畸變率指標(biāo)；畸變率指標(biāo)判斷裝置60判斷初始畸變率指標(biāo)是否小于預(yù)設(shè)警戒值，若小于，則各次初始諧波電流獲取裝置和初始畸變率指標(biāo)獲取裝置30相配合重新獲得下一時(shí)刻交流母線40處的初始畸變率指標(biāo)，畸變率指標(biāo)判斷裝置60對(duì)重新獲得的初始畸變率指標(biāo)進(jìn)行判斷；若大于，則交流濾波器選擇裝置70選擇要模擬投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中的交流濾波器73；將交流濾波器73模擬投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中后，濾波器總阻抗獲取裝置20獲取向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器73后，高壓直流輸電系統(tǒng)中投入的全部交流濾波器73對(duì)應(yīng)的各次目標(biāo)總阻抗；目標(biāo)畸變率指標(biāo)獲取裝置50根據(jù)各次初始諧波電流、各次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流、各次初始總阻抗，以及各次目標(biāo)總阻抗，獲得向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器73后交流母線40處的各次目標(biāo)諧波電壓，且目標(biāo)畸變率指標(biāo)獲取裝置50還根據(jù)各次目標(biāo)諧波電壓，得到交流母線40處的目標(biāo)畸變率指標(biāo)。

畸變率指標(biāo)判斷裝置60判斷目標(biāo)畸變率指標(biāo)是否小于預(yù)設(shè)警戒值，當(dāng)目標(biāo)畸變率指標(biāo)小于預(yù)設(shè)警戒值時(shí)，交流濾波器投切指示裝置80指示向高壓直流輸電系統(tǒng)中投入與小于預(yù)設(shè)第一警戒值的目標(biāo)畸變率指標(biāo)對(duì)應(yīng)的交流濾波器73；當(dāng)目標(biāo)畸變率指標(biāo)大于或等于預(yù)設(shè)警戒值時(shí)，交流濾波器選擇裝置70可以重新選擇與已模擬投入過(guò)的交流濾波器73不同種類的交流濾波器73，再次模擬投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中，并重新獲取目標(biāo)畸變率指標(biāo)，以及重新判斷目標(biāo)畸變率指標(biāo)，直至目標(biāo)畸變率指標(biāo)小于預(yù)設(shè)警戒值為止。

根據(jù)上述交流濾波器投切系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的交流濾波器投切系統(tǒng)中，各次初始諧波電流獲取裝置能夠獲得流入初始交流濾波器的各次初始諧波電流，和各次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流；初始畸變率指標(biāo)獲取裝置30能夠結(jié)合各次初始諧波電流和初始交流濾波器的各次初始總阻抗，獲得未向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器73時(shí)，交流母線40處的初始畸變率指標(biāo)；畸變率指標(biāo)判斷裝置60能夠?qū)⒊跏蓟兟手笜?biāo)與預(yù)設(shè)警戒值進(jìn)行比較，并確定是否需要向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器73；當(dāng)需要向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器73時(shí)，交流濾波器選擇裝置70能夠選擇一交流濾波器73，并將其模擬投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中，模擬投入后，目標(biāo)畸變率指標(biāo)獲取裝置50能夠獲得向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器73后交流母線40處的目標(biāo)畸變率指標(biāo)，畸變率指標(biāo)判斷裝置60能夠再次對(duì)目標(biāo)畸變率指標(biāo)進(jìn)行判斷，當(dāng)目標(biāo)畸變率指標(biāo)小于預(yù)設(shè)警戒值時(shí)，交流濾波器投切指示裝置80能夠指示向高壓直流輸電系統(tǒng)中投入與小于預(yù)設(shè)警戒值的目標(biāo)畸變率指標(biāo)對(duì)應(yīng)的交流濾波器73。當(dāng)目標(biāo)畸變率指標(biāo)大于或等于預(yù)設(shè)警戒值時(shí)，交流濾波器選擇裝置70能夠選擇與已投入過(guò)的交流濾波器73的種類不相同的交流濾波器73模擬投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中，并重新獲得目標(biāo)畸變率指標(biāo)，直至獲得小于預(yù)設(shè)警戒值的目標(biāo)畸變率指標(biāo)為止，將滿足要求的交流濾波器73投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中。

因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的交流濾波器投切系統(tǒng)不需要分析在各種功率水平下交流濾波器73的投切組合，且不需要生成對(duì)應(yīng)的交流濾波器73投切表格數(shù)據(jù)，很好的避免了現(xiàn)有技術(shù)中交流濾波器投切方式存在的計(jì)算工程大、投切表格數(shù)據(jù)占用存儲(chǔ)空間大等問(wèn)題。此外，本發(fā)明提供的交流濾波器投切系統(tǒng)能夠針對(duì)當(dāng)前直流輸電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，選擇合適的交流濾波器73進(jìn)行投切，使得交流濾波器73的投切操作更具靈活性。

需要說(shuō)明的是，上述初始畸變率指標(biāo)、目標(biāo)畸變率指標(biāo)和預(yù)設(shè)警戒值可以根據(jù)高壓直流輸電系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行需要來(lái)設(shè)定(畸變率指標(biāo)滿足小于預(yù)設(shè)警戒值的要求，能夠保證高壓直流輸電系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行)；可選的，初始畸變率指標(biāo)包括三次初始諧波電壓畸變率、五次初始諧波電壓畸變率、偶數(shù)次最大初始諧波電壓畸變率、奇數(shù)次最大初始諧波電壓畸變率、總電壓初始諧波畸變率和初始電話諧波波形系數(shù)等6個(gè)指標(biāo)；目標(biāo)畸變率指標(biāo)包括三次目標(biāo)諧波電壓畸變率、五次目標(biāo)諧波電壓畸變率、偶數(shù)次最大目標(biāo)諧波電壓畸變率、奇數(shù)次最大目標(biāo)諧波電壓畸變率、總電壓目標(biāo)諧波畸變率和目標(biāo)電話諧波波形系數(shù)等6個(gè)指標(biāo)；預(yù)設(shè)警戒值包括三次預(yù)設(shè)諧波電壓畸變率、五次預(yù)設(shè)諧波電壓畸變率、偶數(shù)次最大預(yù)設(shè)諧波電壓畸變率、奇數(shù)次最大預(yù)設(shè)諧波電壓畸變率、總電壓預(yù)設(shè)諧波畸變率和預(yù)設(shè)電話諧波波形系數(shù)。

在判斷初始畸變率指標(biāo)和目標(biāo)畸變率指標(biāo)是否小于預(yù)設(shè)警戒值時(shí)，三次初始諧波電壓畸變率和三次目標(biāo)諧波電壓畸變率均對(duì)應(yīng)與三次預(yù)設(shè)諧波電壓畸變率相比較；五次初始諧波電壓畸變率和五次目標(biāo)諧波電壓畸變率均對(duì)應(yīng)與五次預(yù)設(shè)諧波電壓畸變率相比較；偶數(shù)次最大初始諧波電壓畸變率和偶數(shù)次最大目標(biāo)諧波電壓畸變率均對(duì)應(yīng)與偶數(shù)次最大預(yù)設(shè)諧波電壓畸變率相比較；奇數(shù)次最大初始諧波電壓畸變率和奇數(shù)次最大目標(biāo)諧波電壓畸變率均對(duì)應(yīng)與奇數(shù)次最大預(yù)設(shè)諧波電壓畸變率相比較；總電壓初始諧波畸變率和總電壓目標(biāo)諧波畸變率均對(duì)應(yīng)與總電壓預(yù)設(shè)諧波畸變率相比較；初始電話諧波波形系數(shù)和目標(biāo)電話諧波波形系數(shù)均對(duì)應(yīng)與預(yù)設(shè)電話諧波波形系數(shù)相比較。值得注意的是，上述初始畸變率指標(biāo)對(duì)應(yīng)的6個(gè)指標(biāo)和目標(biāo)畸變率指標(biāo)對(duì)應(yīng)的6個(gè)指標(biāo)中，只要有一個(gè)指標(biāo)不滿足小于對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)警戒值，則交流濾波器選擇裝置70就需要選擇合適的交流濾波器73模擬投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中。

上述初始畸變率指標(biāo)和目標(biāo)畸變率指標(biāo)的具體計(jì)算方式如下：

三次諧波電壓畸變率的計(jì)算公式為：

其中，D₃為三次諧波電壓畸變率，U₁為基波電壓，U₃為三次諧波電壓，且U₃滿足：

U₃＝I₃×R₃公式二

其中，I₃為三次諧波電流，R₃為三次總阻抗。

五次諧波電壓畸變率的計(jì)算公式為：

其中，D₅為五次諧波電壓畸變率，U₅為五次諧波電壓，且U₅滿足：

U₅＝I₅×R₅公式四

其中，I₅為五次諧波電流，R₅為五次總阻抗。

奇數(shù)次最大諧波電壓畸變率計(jì)算公式為：

其中，D_oddmax為奇數(shù)次最大諧波電壓畸變率，U_oddmax為奇數(shù)次最大諧波電壓，且U_oddmax滿足：

U_oddmax＝max(I_odd×R_odd)公式六

其中，I_odd為奇數(shù)次諧波電流，R_odd為奇數(shù)次總阻抗。

偶數(shù)次最大諧波電壓畸變率計(jì)算公式為：

其中，D_evemax為偶數(shù)次最大諧波電壓畸變率，U_evemax為偶數(shù)次最大諧波電壓，且U_evemax滿足：

U_evemax＝max(I_eve×R_eve)公式八

其中，I_eve為偶數(shù)次諧波電流，R_eve為偶數(shù)次總阻抗。

總電壓諧波畸變率計(jì)算公式為：

其中，D_eff為總電壓諧波畸變率，D_n為n次諧波電壓畸變率。

電話諧波波形系數(shù)計(jì)算公式為：

其中，THFF為電話諧波波形系數(shù)，U_n為n次諧波電壓，F(xiàn)_n＝p_nnf₀/800，其中p_n為聽力加權(quán)系數(shù)，該系數(shù)在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中可以查到；n為諧波次數(shù)，f₀為電網(wǎng)基頻。U為線對(duì)地電壓有效值，可由下式計(jì)算得到：

U_n滿足：

U_n＝I_n×R_n公式十二

其中，I_n為n次諧波電流，R_n為n次總阻抗。

在對(duì)應(yīng)計(jì)算初始畸變率指標(biāo)時(shí)，只需將公式一至公式十二中的諧波電壓替換成相應(yīng)的初始諧波電壓，諧波電流替換成相應(yīng)的初始諧波電流，總阻抗替換成相應(yīng)的初始總阻抗即可，在對(duì)應(yīng)計(jì)算目標(biāo)畸變率指標(biāo)時(shí)，只需將公式一至公式十二中的諧波電壓替換成相應(yīng)的目標(biāo)諧波電壓，諧波電流替換成相應(yīng)的目標(biāo)諧波電流，總阻抗替換成相應(yīng)的目標(biāo)總阻抗即可。

上述各次初始諧波電流獲取裝置的實(shí)際結(jié)構(gòu)多種多樣，下面給出各次初始諧波電流獲取裝置的一種具體結(jié)構(gòu)，并對(duì)各次初始諧波電流獲取裝置的工作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

上述各次初始諧波電流獲取裝置包括：

與換流變網(wǎng)側(cè)的交流母線40相連的第一電流互感器11，第一電流互感器11用于測(cè)量換流變網(wǎng)側(cè)的交流母線40處的電流，并獲得換流變網(wǎng)側(cè)電流。

與交流進(jìn)線側(cè)的交流母線40相連的第二電流互感器12，第二電流互感器12用于測(cè)量交流進(jìn)線側(cè)的交流母線40處的電流，并獲得交流進(jìn)線電流。

與第一電流互感器11相連，且與第二電流互感器12相連的矢量運(yùn)算器13，矢量運(yùn)算器13用于獲取換流變網(wǎng)側(cè)電流和交流進(jìn)線電流的矢量差。

與第一電流互感器11相連，且與矢量運(yùn)算器13相連的電流分解器14，電流分解器14還與初始畸變率指標(biāo)獲取裝置30相連，還與目標(biāo)畸變率指標(biāo)獲取裝置50相連，電流分解器14用于根據(jù)換流變網(wǎng)側(cè)電流和交流進(jìn)線電流的矢量差，獲得流入初始交流濾波器的各次初始諧波電流；電流分解器14還用于根據(jù)換流變網(wǎng)側(cè)電流，獲得各次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流。具體的，電流分解器14通過(guò)傅里葉分解獲得各次初始諧波電流和各次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1，上述交流濾波器選擇裝置70存在多種結(jié)構(gòu)，可選的，交流濾波器選擇裝置70包括：與交流母線40相連的至少一個(gè)大組斷路器71；每一個(gè)大組斷路器71對(duì)應(yīng)連接的若干小組斷路器72；與若干小組斷路器72一一對(duì)應(yīng)連接的若干交流濾波器73，若干交流濾波器73包括至少兩類交流濾波器73。交流濾波器選擇裝置70在實(shí)際選擇交流濾波器73時(shí)，會(huì)先選擇大組斷路器71，并將其閉合；然后選擇與閉合的大組斷路器71對(duì)應(yīng)的小組斷路器72，并將其閉合，使與閉合的小組斷路器72對(duì)應(yīng)的交流濾波器73模擬投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中。

上述若干交流濾波器73的種類可選為三調(diào)諧交流濾波器、雙調(diào)諧交流濾波器、C型交流濾波器和并聯(lián)電容型交流濾波器等；其中雙調(diào)諧交流濾波器可選DT11/24、DT13/36、DT11/13和DT24/36等，C型交流濾波器可選HP3和HP5等。當(dāng)然，也可以選擇投切其他類型的交流濾波器73，不僅限于上述給出的幾種。

請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種交流濾波器投切方法，包括以下步驟：

步驟101，在高壓直流輸電系統(tǒng)中僅設(shè)置有初始交流濾波器時(shí)，獲取流入初始交流濾波器的各次初始諧波電流(同時(shí)獲得各次初始諧波電流對(duì)應(yīng)的相位)，和各次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流；

步驟102，根據(jù)各次初始諧波電流，和設(shè)置在高壓直流輸電系統(tǒng)中的初始交流濾波器的各次初始總阻抗，得到交流母線40處的初始畸變率指標(biāo)；

步驟103，判斷初始畸變率指標(biāo)是否小于預(yù)設(shè)警戒值，如果是，則返回步驟101；如果否，則執(zhí)行步驟104；

步驟104，向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入一交流濾波器73，并獲得模擬投入交流濾波器73后，高壓直流輸電系統(tǒng)中投入的全部交流濾波器73對(duì)應(yīng)的各次目標(biāo)總阻抗；根據(jù)各次初始諧波電流、各次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流、各次初始總阻抗，以及各次目標(biāo)總阻抗，獲得向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器73后交流母線40處的各次目標(biāo)諧波電壓，根據(jù)各次目標(biāo)諧波電壓，得到交流母線40處的目標(biāo)畸變率指標(biāo)；

步驟105，判斷目標(biāo)畸變率指標(biāo)是否小于預(yù)設(shè)警戒值，如果是，則執(zhí)行步驟106；如果否，則返回步驟104，且在重新執(zhí)行步驟104時(shí)，向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入的交流濾波器73的種類，與已模擬投入過(guò)的交流濾波器73的種類不相同；

步驟106，根據(jù)步驟104中向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入的交流濾波器73的種類，對(duì)高壓直流輸電系統(tǒng)進(jìn)行交流濾波器73的實(shí)際投切操作。

本發(fā)明實(shí)施例提供的交流濾波器投切方法中，各次初始諧波電流獲取裝置能夠獲得流入初始交流濾波器的各次初始諧波電流，和各次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流；初始畸變率指標(biāo)獲取裝置30能夠結(jié)合各次初始諧波電流和初始交流濾波器的各次初始總阻抗，獲得未向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器73時(shí)，交流母線40處的初始畸變率指標(biāo)；畸變率指標(biāo)判斷裝置60能夠?qū)⒊跏蓟兟手笜?biāo)與預(yù)設(shè)警戒值進(jìn)行比較，并確定是否需要向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器73；當(dāng)需要向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器73時(shí)，交流濾波器選擇裝置70能夠選擇一交流濾波器73，并將其模擬投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中，模擬投入后，目標(biāo)畸變率指標(biāo)獲取裝置50能夠獲得向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入交流濾波器73后交流母線40處的目標(biāo)畸變率指標(biāo)，畸變率指標(biāo)判斷裝置60能夠再次對(duì)目標(biāo)畸變率指標(biāo)進(jìn)行判斷，當(dāng)目標(biāo)畸變率指標(biāo)小于預(yù)設(shè)警戒值時(shí)，交流濾波器投切指示裝置80能夠指示向高壓直流輸電系統(tǒng)中投入與小于預(yù)設(shè)警戒值的目標(biāo)畸變率指標(biāo)對(duì)應(yīng)的交流濾波器73。當(dāng)目標(biāo)畸變率指標(biāo)大于或等于預(yù)設(shè)警戒值時(shí)，交流濾波器選擇裝置70能夠選擇與已投入過(guò)的交流濾波器73的種類不相同的交流濾波器73模擬投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中，并重新獲得目標(biāo)畸變率指標(biāo)，直至獲得小于預(yù)設(shè)警戒值的目標(biāo)畸變率指標(biāo)為止，將滿足要求的交流濾波器73投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中。

因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的交流濾波器投切方法不需要分析在各種功率水平下交流濾波器73的投切組合，且不需要生成對(duì)應(yīng)的交流濾波器73投切表格數(shù)據(jù)，很好的避免了現(xiàn)有技術(shù)中交流濾波器投切方式存在的計(jì)算工程大、投切表格數(shù)據(jù)占用存儲(chǔ)空間大等問(wèn)題。此外，本發(fā)明提供的交流濾波器投切系統(tǒng)能夠針對(duì)當(dāng)前直流輸電系統(tǒng)的運(yùn)行方式，選擇合適的交流濾波器73進(jìn)行投切，使得交流濾波器73的投切操作更具靈活性。上述交流濾波器投切方法在實(shí)現(xiàn)上述效果的同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高壓直流輸電系統(tǒng)中的畸變率指標(biāo)的實(shí)時(shí)判斷，更好的保證了高壓直流輸電系統(tǒng)工作在穩(wěn)定的狀態(tài)下。

上述初始畸變率指標(biāo)包括三次初始諧波電壓畸變率、五次初始諧波電壓畸變率、偶數(shù)次最大初始諧波電壓畸變率、奇數(shù)次最大初始諧波電壓畸變率、總電壓初始諧波畸變率和初始電話諧波波形系數(shù)；目標(biāo)畸變率指標(biāo)包括三次目標(biāo)諧波電壓畸變率、五次目標(biāo)諧波電壓畸變率、偶數(shù)次最大目標(biāo)諧波電壓畸變率、奇數(shù)次最大目標(biāo)諧波電壓畸變率、總電壓目標(biāo)諧波畸變率和目標(biāo)電話諧波波形系數(shù)。

在上述步驟101中，通過(guò)第一電流互感器11測(cè)量換流變網(wǎng)側(cè)的交流母線40處的電流，并獲得換流變網(wǎng)側(cè)電流；

通過(guò)第二電流互感器12測(cè)量交流進(jìn)線側(cè)的交流母線40處的電流，并獲得交流進(jìn)線電流；

通過(guò)矢量運(yùn)算器13獲取換流變網(wǎng)側(cè)電流和交流進(jìn)線電流的矢量差；

通過(guò)電流分解器14根據(jù)換流變網(wǎng)側(cè)電流和交流進(jìn)線電流的矢量差，獲得流入初始交流濾波器的各次初始諧波電流；還通過(guò)電流分解器14根據(jù)換流變網(wǎng)側(cè)電流，獲得各次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流。

在上述步驟104中，各次目標(biāo)諧波電壓為：

其中，U_x′為x次目標(biāo)諧波電壓，I_1x為x次初始換流變網(wǎng)側(cè)諧波電流，I_1x-I_2x為x次初始諧波電流，Z_acf1x為x次初始總阻抗，Z_acf2x為x次目標(biāo)總阻抗，x可以取值為1～n，即對(duì)應(yīng)1次至n次。

向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入一交流濾波器73包括以下步驟：選擇大組斷路器71，并將其閉合；選擇與閉合的大組斷路器71對(duì)應(yīng)的小組斷路器72，并將其閉合，使與閉合的小組斷路器72對(duì)應(yīng)的交流濾波器73模擬投入到高壓直流輸電系統(tǒng)中。向高壓直流輸電系統(tǒng)中模擬投入的交流濾波器73的種類包括：三調(diào)諧交流濾波器、雙調(diào)諧交流濾波器、C型交流濾波器和并聯(lián)電容型交流濾波器等。

本說(shuō)明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于方法實(shí)施例而言，由于其基本相似于產(chǎn)品實(shí)施例，所以描述得比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見產(chǎn)品實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。

在上述實(shí)施方式的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。