一種抑制高次特征諧波的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電網技術領域，具體地，涉及一種抑制高次特征諧波的裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著社會生產力的發展，人們對電能的需求也日益增加，特別是我國高電壓、大容 量、長距離交直流輸電的不斷建設和規模化，以及可再生能源的并網發電，使得在電能傳送 上投入了大量串補。同時高壓直流輸電線路的大力推廣，導致頻繁引起超越發電機軸系累 積閾值的收斂型次同步振蕩問題，因此電廠使用了許多抑制次同步振蕩的裝置。
[0003] 目前許多交流輸電線路中采用了FSC+TCSC、在HVDC控制器中增設SSDC、發電機 組中投入SVC、SVG(StaticVarGenerator，靜止無功發生器）等設備來抑制次同步振蕩。 從實際應用的結果來看，其中采用SVG來抑制次同步振蕩相比其他幾種方法更為可靠和有 效。但SVG的投入，使得電網的高次諧波增大，降低了其他用電設備的使用壽命，因此，需要 一種抑制高次特征諧波的方法。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種抑制高次特征諧波的裝置，用于解決隨SVG的投入而導 致的電網高次諧波增大的問題。
[0005] 為了實現上述目的，本發明的技術方案提供了一種抑制高次特征諧波的裝置，其 設置在發電機組與電網之間，包括：次同步振蕩抑制器，其與電網并聯，用于向電網發出抑 制次同步振蕩所需的電流；控制器，其連接所述次同步抑制器，用于根據發電機組的轉速信 號計算驅動所述次同步振蕩抑制器所需的控制脈沖；以及LC濾波器，其感性負載端串接所 述次同步振蕩抑制器，容性負載端并入電網，用于濾除所述次同步振蕩抑制器在發出抑制 次同步振蕩所需的電流時產生的高次特征諧波。
[0006] 優選地，所述LC濾波器的參數包括截止頻率、感性負載和容性負載。
[0007] 優選地，所述LC濾波器的截止頻率被配置為發電機組的軸系扭振模態頻率和預 計濾除的高次特征諧波頻率之間的任意一個頻率。
[0008] 優選地，所述預計濾除的高次特征諧波頻率被配置為在所述控制器中設定。
[0009] 優選地，所述LC濾波器的感性負載被配置為根據電網功率因數與濾波電感的之 間的關系曲線圖確定，配置該關系曲線圖中電網功率因數最優時對應的電感值作為所述LC 濾波器的感性負載的值。
[0010] 優選地，所述LC濾波器的容性負載的值被配置為根據以下公式確定：
[0011]
[0012] 其中，表示所述LC濾器的截止頻率，Lf表示LC濾波器的感性負載，Cf表示所 述LC濾波器的容性負載。
[0013] 優選地，所述次同步振蕩抑制器為對應三相三線制電網的鏈式SVG，且該鏈式SVG 的每相分別串接有一個所述LC濾波器。
[0014] 優選地，所述鏈式SVG的每相串聯若干個H橋結構的功率單元。
[0015] 優選地，所述功率單元包括四只反并聯的開關器件IGBT或IEGT。
[0016] 優選地，還包括轉速測量裝置，其與所述控制器連接，用于測量發電機組的轉速信 號，并將該轉速信號發送給所述控制器。
[0017] 通過上述技術方案，本發明的有益效果是：本發明設計了一個設計了一個成本較 低、結構簡單的LC濾波器，在保證次同步振蕩抑制的同時，避免了向電網中引入大量高次 諧波。
[0018] 本發明的其它特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0019] 附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：
[0020] 圖1是本發明的實施方式中抑制高次特征諧波的裝置的結構示意圖。
[0021] 圖2是本發明的實施方式中采用鏈式SVG的抑制高次特征諧波的裝置的結構示意 圖。
[0022] 圖3是本發明的實施方式中LC濾波器的波特圖，其中，圖3(a)是濾波器的幅頻曲 線圖，圖3(b)是濾波器的相頻曲線圖。
[0023] 圖4是本發明的實施方式中電網功率因數與濾波電感的關系曲線圖。
[0024] 附圖標記說明
[0025] 101、次同步振蕩抑制器；102、電網；103、LC濾波器；104、控制器；105、發電機組。
【具體實施方式】
[0026] 以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描 述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0027] 如圖1所示，在電力系統中，發電機組105通過變壓器及輸電線路向電網102輸送 電能，為降低輸電線路的傳輸損耗，目前常采用增加串補的方法來提高輸電線路的輸送能 力。但是，這種增加串補的方法也可能引發次同步振蕩問題，使發電機組以低于同步頻率的 振蕩頻率運行，嚴重影響電力系統的安全性，因此電廠使用了很多抑制次同步振蕩的裝置。
[0028] 本實施方式即給出了一種抑制高次特征諧波的裝置（圖1中虛線框所示的結構）， 包括：次同步振蕩抑制器101，其與電網102并聯，用于向電網102發出抑制次同步振蕩所 需的電流；控制器104,其連接所述次同步抑制器101，用于根據發電機組的轉速信號計算 驅動所述次同步振蕩抑制器所需的控制脈沖；以及LC濾波器103,其感性負載端串接所述 次同步振蕩抑制器101，容性負載端并入電網102,用于濾除所述次同步振蕩抑制器101在 發出抑制次同步振蕩所需的電流時產生的高次特征諧波。
[0029] 其中，控制器根據發電機組的轉速信號計算驅動所述次同步振蕩抑制器所需的控 制脈沖的算法多種多樣，可采用本領域常用的PWM調制方法，如本實施方式優選采用以下 方法：先將轉速信號和標準轉速信號相比較，得到轉速偏差信號，對轉速偏差信號進行模態 濾波，提取出與次同步振蕩抑制器發出的電流相關的模態分量，再對該模態分量進行鎖相、 比例放大、移相及運算，得到相應的電流指令，再將該電流指令與次同步振蕩抑制器發出的 電流相比較，通過比例控制、載波比較等得到驅動次同步振蕩抑制器所需的控制脈沖。
[0030] 控制器在本實施方式中實現中的功能均與其在電網技術領域能實現的常用功能， 因此本實施方式可直接利用現有技術中常用的控制器，且不需要對控制器進行程序上