本發(fā)明屬于高壓直流輸電、特高壓直流輸電領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高壓直流輸電的交流濾波器投入方法和控制裝置。

背景技術(shù)：

高壓直流輸電、特高壓直流輸電采用晶閘管作為開關(guān)器件，由于晶閘管只能控制開通，不能控制關(guān)斷，在傳送有功功率的同時產(chǎn)生諧波并需要消耗大量的無功功率，因此需要濾除諧波和提供無功功率，通常是通過配置不同濾波性能的交流濾波器來實現(xiàn)。如果交流電網(wǎng)故障產(chǎn)生欠電壓，或者接入到較弱的交流系統(tǒng)或孤島運行的換流器解鎖或功率提升，無功補償設(shè)備若不能及時投入就很容易產(chǎn)生交流欠電壓。交流欠電壓會影響換流站內(nèi)的設(shè)備穩(wěn)定運行，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致直流閉鎖。

傳統(tǒng)的高壓直流輸電、特高壓直流輸電的交流濾波器投入策略通過查絕對最小濾波器配置表和最小濾波器配置表得到，缺點是只能實現(xiàn)單組交流濾波器投入，不能快速有效地防止交流欠電壓和滿足快速無功調(diào)節(jié)需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，在于提供一種用于高壓直流輸電的交流濾波器投入方法和控制裝置，其可實現(xiàn)單次投入單組或多組交流濾波器，能快速有效地抑制欠電壓。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種用于高壓直流輸電的交流濾波器投入方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)根據(jù)交流電壓或無功功率需求設(shè)置需要投入的交流濾波器投入總數(shù)定值n_s，如果投入總數(shù)定值大于所有投入的交流濾波器組數(shù)之和，則將投入總數(shù)定值設(shè)定為所有可投入的交流濾波器組數(shù)之和；

(2)將投入的交流濾波器分為參與濾波功能的交流濾波器和不參與濾波功能的交流濾波器：

參與濾波功能的交流濾波器按照電路結(jié)構(gòu)和優(yōu)先級分為類型1、類型2、…、類型m，投入的組數(shù)分別為n₁、n₂、…、n_m，剩余可投入的組數(shù)分別為k₁、k₂、…、k_m；不參與濾波功能的交流濾波器統(tǒng)一為類型c，投入的組數(shù)為n_c，剩余可投入的組數(shù)為k_c；

(3)確定各種類型參與濾波功能的交流濾波器等效投入濾波器組數(shù)n₁-Δn₁、n₂-Δn₂、…、n_m-Δn_m，式中，Δn₁、Δn₂、…、Δn_m為循環(huán)投入基準(zhǔn)值，如果具有相同的等效投入濾波器組數(shù)，類型1、類型2、…、類型m投入的優(yōu)先級從高到低順序排列；如果不具有相同的等效投入濾波器組數(shù)，則類型1、類型2、…、類型m投入的優(yōu)先級根據(jù)等效投入濾波器組數(shù)確定，組數(shù)越少，優(yōu)先級越高，反之，優(yōu)先級越低；

(4)當(dāng)需要投入交流濾波器時，如果剩余可投入的參與濾波功能的交流濾波器類型1、類型2、…、類型m組數(shù)之和大于或等于需要投入的交流濾波器投入總數(shù)定值n_s，則只投入n_s組參與濾波功能的交流濾波器；

(5)當(dāng)需要投入交流濾波器時，如果剩余可投入的參與濾波功能的交流濾波器類型1、類型2、…、類型m組數(shù)之和小于需要投入的交流濾波器投入總數(shù)定值n_s，則在投入k₁+k₂+…+k_m組參與濾波功能的交流濾波器之外，另外再投入n_s-(k₁+k₂+…+k_m)與k_c中較小值組不參與濾波功能的交流濾波器。

上述方案中：所述步驟(1)的投入總數(shù)定值n_s的取值方法包括：

根據(jù)系統(tǒng)需求選用常數(shù)值，當(dāng)投入總數(shù)定值大于所有可投入的交流濾波器組數(shù)之和，則將投入總數(shù)定值設(shè)定為所有可投入的交流濾波器組數(shù)之和；或者，根據(jù)交流電網(wǎng)的電壓和無功功率需求實時計算最優(yōu)值。

上述方案中：所述步驟(2)的參與濾波功能的交流濾波器是與絕對最小濾波器需求類型相關(guān)的交流濾波器；不參與濾波功能的交流濾波器是與絕對最小濾波器需求類型不相關(guān)的交流濾波器，其中，所述絕對最小濾波器是為防止濾波設(shè)備過負(fù)荷所需要投入的最少組數(shù)的濾波器。

上述方案中：所述步驟(3)的循環(huán)投入基準(zhǔn)值根據(jù)絕對最小濾波器配置表得到，如果絕對最小濾波器配置表中各種類型參與濾波功能的交流濾波器存在數(shù)目相等的工況且遵循循環(huán)投入原則，其值設(shè)為0；否則，選取絕對最小濾波器配置表中按照功率從小到大開始按照濾波器類型循環(huán)投入的濾波器組數(shù)。

上述方案中：所述步驟(4)的投入n_s組參與濾波功能的交流濾波器，當(dāng)剩余的交流濾波器按照濾波器類型循環(huán)投入時，投入方法如下：

選取類型1、類型2、…、類型m等效投入濾波器組數(shù)最小值，如果最小值多于1個，則選擇最小值對應(yīng)的投入優(yōu)先級高的類型，設(shè)為優(yōu)先投入類型j，其組數(shù)為n_j,類型1、類型2、…、類型m所對應(yīng)的投入的交流濾波器組數(shù)分別為：

n_{j_conn}＝min(ceil(n_s/m),k_j)；

n_{j+1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn})/(m-1)),k_j+1)；

…

n_{m-1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-2_conn})/(m-(m-1-j))),k_m-1)；

n_{m_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-1_conn})/(m-(m-j))),k_m)；

n_{1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m_conn})/(m-(m+1-j)),k₁)；

…

n_{j-1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-1_conn}-n_{m_conn}-n_{1_conn}-…-n_{j-1_conn})/(m-(m+j-1-j))),k_j-1)；

式中，n_{1_conn}、n_{j-1_conn}、n_{j_conn}、n_{j+1_conn}、n_{m-2_conn}、n_{m-1_conn}、n_{m_conn}分別為類型1、類型j-1、類型j、類型j+1、類型m-1、類型m-1、類型m投入的交流濾波器組數(shù)；k₁、k_j-1、k_j、k_j+1、k_m-1、k_m分別為類型1、類型j-1、類型j、類型j+1、類型m-1、類型m未投入的交流濾波器組數(shù)；ceil為向上取整函數(shù)；min為取最小值函數(shù)。

上述方案中：所述步驟(4)的投入n_s組參與濾波功能的交流濾波器，當(dāng)剩余的具有濾波功能的交流濾波器存在n_x組需要在按照濾波器類型循環(huán)投入前先投入時，則先將n_x組計算在內(nèi)，再按照濾波器類型循環(huán)投入計算投入總數(shù)n_s-n_x組交流濾波器；當(dāng)剩余的具有濾波功能的交流濾波器存在n_z組需要在按照濾波器類型循環(huán)投入后再投入時，如果按照濾波器類型循環(huán)投入的交流濾波器只有n_y組，且n_y<n_s，則再投入n_s-n_y組需要在按照濾波器類型循環(huán)投入后再投入的具有濾波功能的交流濾波器。

上述方案中：所述步驟(5)的投入k₁+k₂+…+k_m組參與濾波功能的交流濾波器，當(dāng)剩余的交流濾波器按照濾波器類型循環(huán)投入時，投入方法如下：

選取類型1、類型2、…、類型m等效投入濾波器組數(shù)最小值，如果最小值多于1個，則選擇最小值對應(yīng)的投入優(yōu)先級高的類型，設(shè)為優(yōu)先投入類型j，其組數(shù)為n_j,類型1、類型2、…、類型m所對應(yīng)的投入的交流濾波器組數(shù)分別為：

n_{j_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m)/m),k_j)；

n_{j+1_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn})/(m-1)),k_j+1)；

…

n_{m-1_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-2_conn})/(m-(m-1-j))),k_m-1)；

n_{m_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-1_conn})/(m-(m-j))),k_m)；

n_{1_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m_conn})/(m-(m+1-j)),k₁)；

…

n_{j-1_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-1_conn}-n_{m_conn}-n_{1_conn}-…

-n_{j-1_conn})/(m-(m+j-1-j))),k_j-1)；

上述方案中：所述步驟(5)的投入k₁+k₂+…+k_m組參與濾波功能的交流濾波器，當(dāng)剩余的具有濾波功能的交流濾波器存在n_x組需要在按照濾波器類型循環(huán)投入前先投入時，則先將n_x組計算在內(nèi)，再按照濾波器類型循環(huán)投入計算投入總數(shù)k₁+k₂+…+k_m-n_x組交流濾波器；當(dāng)剩余的具有濾波功能的交流濾波器存在n_z組需要在按照濾波器類型循環(huán)投入后再投入時，如果按照濾波器類型循環(huán)投入的交流濾波器只有n_y組，且n_y<k₁+k₂+…+k_m，則再投入k₁+k₂+…+k_m-n_y組需要在按照濾波器類型循環(huán)投入后再投入的具有濾波功能的交流濾波器。

另外本發(fā)明還提供一種用于高壓直流輸電的交流濾波器投入控制裝置，其特征在于，所述裝置包括：

檢測單元，檢測交流電網(wǎng)的交流電壓、交流濾波器投入狀態(tài)，檢測換流器的運行狀態(tài)；

無功功率控制單元，計算交流濾波器提供的無功功率和換流器消耗的無功功率；根據(jù)系統(tǒng)需求計算投入總數(shù)定值，計算投入的各種類型交流濾波器組數(shù)；

交流濾波器投入單元，當(dāng)交流電壓、無功功率交換量或換流器的運行狀態(tài)滿足投入條件時，根據(jù)無功功率控制單元計算得到的各種類型交流濾波器投入組數(shù)按照一定規(guī)則投入相應(yīng)的交流濾波器。

上述方案中：所述檢測單元，檢測換流器的運行狀態(tài)通過以下一種或多種信號來識別：解鎖信號、運行信號、直流電壓、直流電流。

上述方案中：所述無功功率控制單元，所述計算投入的各種類型交流濾波器組數(shù)的步驟如下：

(1)根據(jù)交流電壓或無功功率需求設(shè)置需要投入的交流濾波器投入總數(shù)定值n_s，如果投入總數(shù)定值大于所有投入的交流濾波器組數(shù)之和，則將投入總數(shù)定值設(shè)定為所有可投入的交流濾波器組數(shù)之和；

(2)將投入的交流濾波器分為參與濾波功能的交流濾波器和不參與濾波功能的交流濾波器：

參與濾波功能的交流濾波器按照電路結(jié)構(gòu)和優(yōu)先級分為類型1、類型2、…、類型m，投入的組數(shù)分別為n₁、n₂、…、n_m，剩余可投入的組數(shù)分別為k₁、k₂、…、k_m；不參與濾波功能的交流濾波器統(tǒng)一為類型c，投入的組數(shù)為n_c，剩余可投入的組數(shù)為k_c；

(3)確定各種類型參與濾波功能的交流濾波器等效投入濾波器組數(shù)n₁-Δn₁、n₂-Δn₂、…、n_m-Δn_m，式中，Δn₁、Δn₂、…、Δn_m為循環(huán)投入基準(zhǔn)值，如果具有相同的等效投入濾波器組數(shù)，則類型1、類型2、…、類型m投入的優(yōu)先級從高到低順序排列；如果不具有相同的等效投入濾波器組數(shù)，則類型1、類型2、…、類型m投入的優(yōu)先級根據(jù)等效投入濾波器組數(shù)確定，組數(shù)越少，優(yōu)先級越高，反之，優(yōu)先級越低；

(4)當(dāng)需要投入交流濾波器時，如果剩余可投入的參與濾波功能的交流濾波器類型1、類型2、…、類型m組數(shù)之和大于或等于需要投入的交流濾波器投入總數(shù)定值n_s，則只投入n_s組參與濾波功能的交流濾波器；

(5)當(dāng)需要投入交流濾波器時，如果剩余可投入的參與濾波功能的交流濾波器類型1、類型2、…、類型m組數(shù)之和小于需要投入的交流濾波器投入總數(shù)定值n_s，則在投入k₁+k₂+…+k_m組參與濾波功能的交流濾波器之外，另外再投入n_s-(k₁+k₂+…+k_m)與k_c中較小值組不參與濾波功能的交流濾波器。

所述步驟(1)的投入總數(shù)定值n_s的取值方法包括：

i)、根據(jù)系統(tǒng)需求選用常數(shù)值，當(dāng)投入總數(shù)定值大于所有可投入的交流濾波器組數(shù)之和，則將投入總數(shù)定值設(shè)定為所有可投入的交流濾波器組數(shù)之和；

ii)、根據(jù)交流電網(wǎng)的電壓和無功功率需求實時計算最優(yōu)值。

所述步驟(2)的參與濾波功能的交流濾波器是與絕對最小濾波器需求類型相關(guān)的交流濾波器；不參與濾波功能的交流濾波器是與絕對最小濾波器需求類型不相關(guān)的交流濾波器，其中，所述絕對最小濾波器是為防止濾波設(shè)備過負(fù)荷所需要投入的最少組數(shù)的濾波器。

所述步驟(3)的循環(huán)投入基準(zhǔn)值根據(jù)絕對最小濾波器配置表得到，如果絕對最小濾波器配置表中各種類型參與濾波功能的交流濾波器存在數(shù)目相等的工況且遵循循環(huán)投入原則，其值設(shè)為0；否則，選取絕對最小濾波器配置表中按照功率從小到大開始按照濾波器類型循環(huán)投入的濾波器組數(shù)。

所述步驟(4)的投入n_s組參與濾波功能的交流濾波器，當(dāng)剩余的交流濾波器按照濾波器類型循環(huán)投入時，投入方法如下：

選取類型1、類型2、…、類型m等效投入濾波器組數(shù)最小值，如果最小值多于1個，則選擇最小值對應(yīng)的投入優(yōu)先級高的類型，設(shè)為優(yōu)先投入類型j，其組數(shù)為n_j,類型1、類型2、…、類型m所對應(yīng)的投入的交流濾波器組數(shù)分別為：

n_{j_conn}＝min(ceil(n_s/m),k_j)；

n_{j+1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn})/(m-1)),k_j+1)；

…

n_{m-1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-2_conn})/(m-(m-1-j))),k_m-1)；

n_{m_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-1_conn})/(m-(m-j))),k_m)；

n_{1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m_conn})/(m-(m+1-j)),k₁)；

…

n_{j-1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-1_conn}-n_{m_conn}-n_{1_conn}-…-n_{j-1_conn})/(m-(m+j-1-j))),k_j-1)；

式中，n_{1_conn}、n_{j-1_conn}、n_{j_conn}、n_{j+1_conn}、n_{m-2_conn}、n_{m-1_conn}、n_{m_conn}分別為類型1、類型j-1、類型j、類型j+1、類型m-1、類型m-1、類型m投入的交流濾波器組數(shù)；k₁、k_j-1、k_j、k_j+1、k_m-1、k_m分別為類型1、類型j-1、類型j、類型j+1、類型m-1、類型m未投入的交流濾波器組數(shù)；ceil為向上取整函數(shù)；min為取最小值函數(shù)。

所述步驟(4)的投入n_s組參與濾波功能的交流濾波器，當(dāng)剩余的具有濾波功能的交流濾波器存在n_x組需要在按照濾波器類型循環(huán)投入前先投入時，則先將n_x組計算在內(nèi)，再按照濾波器類型循環(huán)投入計算投入總數(shù)n_s-n_x組交流濾波器；當(dāng)剩余的具有濾波功能的交流濾波器存在n_z組需要在按照濾波器類型循環(huán)投入后再投入時，如果按照濾波器類型循環(huán)投入的交流濾波器只有n_y組，且n_y<n_s，則再投入n_s-n_y組需要在按照濾波器類型循環(huán)投入后再投入的具有濾波功能的交流濾波器。

所述步驟(5)的投入k₁+k₂+…+k_m組參與濾波功能的交流濾波器，當(dāng)剩余的交流濾波器按照濾波器類型循環(huán)投入時，投入方法如下：

選取類型1、類型2、…、類型m等效投入濾波器組數(shù)最小值，如果最小值多于1個，則選擇最小值對應(yīng)的投入優(yōu)先級高的類型，設(shè)為優(yōu)先投入類型j，其組數(shù)為n_j,類型1、類型2、…、類型m所對應(yīng)的投入的交流濾波器組數(shù)分別為：

n_{j_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m)/m),k_j)；

n_{j+1_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn})/(m-1)),k_j+1)；

…

n_{m-1_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-2_conn})/(m-(m-1-j))),k_m-1)；

n_{m_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-1_conn})/(m-(m-j))),k_m)；

n_{1_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m_conn})/(m-(m+1-j)),k₁)；

…

n_{j-1_conn}＝min(ceil((k₁+k₂+…+k_m-n_{j_conn}-n_{j+1_conn}-…-n_{m-1_conn}-n_{m_conn}-n_{1_conn}-…-n_{j-1_conn})/(m-(m+j-1-j))),k_j-1)。

所述步驟(5)的投入k₁+k₂+…+k_m組參與濾波功能的交流濾波器，當(dāng)剩余的具有濾波功能的交流濾波器存在n_x組需要在按照濾波器類型循環(huán)投入前先投入時，則先將n_x組計算在內(nèi)，再按照濾波器類型循環(huán)投入計算投入總數(shù)k₁+k₂+…+k_m-n_x組交流濾波器；當(dāng)剩余的具有濾波功能的交流濾波器存在n_z組需要在按照濾波器類型循環(huán)投入后再投入時，如果按照濾波器類型循環(huán)投入的交流濾波器只有n_y組，且n_y<k₁+k₂+…+k_m，則再投入k₁+k₂+…+k_m-n_y組需要在按照濾波器類型循環(huán)投入后再投入的具有濾波功能的交流濾波器。

上述方案中：所述交流濾波器投入單元中，投入條件包括交流電壓低、交流濾波器給交流電網(wǎng)提供較少無功功率或換流器解鎖信號出現(xiàn)、運行信號出現(xiàn)、閥組投入命令出現(xiàn)、功率提升命令出現(xiàn)。

上述方案中：所述交流濾波器投入單元中按照一定規(guī)則投入相應(yīng)的交流濾波器指的是同一類型的交流濾波器按照后退出的交流濾波器先投入、或先退出的交流濾波器先投入、或按照交流濾波器大組順序選擇投入、或按照交流濾波器的運行狀態(tài)選擇投入、或隨機選擇交流濾波器投入。

本發(fā)明可實現(xiàn)單次投入單組或多組交流濾波器，實現(xiàn)有序、快速地投入交流濾波器，有效抑制交流電網(wǎng)出現(xiàn)欠電壓或無功功率缺額。

附圖說明

圖1是高壓直流輸電換流站主接線示意圖；

圖2是本發(fā)明的流程示意圖；

圖3是本發(fā)明的控制裝置的示意圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

高壓直流輸電換流站主接線示意圖如圖1所示，極1換流變壓器103一端通過交流進(jìn)線開關(guān)102與交流母線101相連，另一端直接連接換流器104；極2換流變壓器113一端通過交流進(jìn)線開關(guān)112與交流母線101相連，另一端直接連接換流器114；交流濾波器組124通過交流開關(guān)組123與交流母線101相連，交流濾波器組124包含多組交流濾波器，每組交流濾波器可通過交流開關(guān)的分合選擇從交流電網(wǎng)中切除或投入，要指出的是，交流電網(wǎng)是三相的，然而在圖1中為清楚起見僅示出一相。極1換流器高壓直流母線105和中性母線109之間連接直流濾波器108，極1高壓直流母線105通過隔離開關(guān)106與直流線路107相連，極1中性母線109通過隔離開關(guān)110與接地極線路111相連，接地極線路111與接地極122相連；極2換流器高壓直流母線115和中性母線119之間連接直流濾波器118，極1高壓直流母線115通過隔離開關(guān)116與直流線路117相連，極1中性母線119通過隔離開關(guān)120與接地極線路121相連，接地極線路121與接地極122相連。

本發(fā)明提供一種用于高壓直流輸電的交流濾波器投入方法，如圖2所示，根據(jù)交流電壓或無功功率需求設(shè)置需要投入的交流濾波器投入總數(shù)定值，將投入的交流濾波器分為參與濾波功能的交流濾波器和不參與濾波功能的交流濾波器，根據(jù)絕對最小濾波器配置表確定參與濾波功能的交流濾波器等效投入濾波器組數(shù)，計算投入的各種類型交流濾波器組數(shù)，當(dāng)交流電壓、無功功率交換量或換流器的運行狀態(tài)滿足投入條件時，根據(jù)無功功率控制單元計算投入的各種類型交流濾波器組數(shù)投入相應(yīng)的交流濾波器。

實施例1：

高壓直流輸電整流站絕對最小濾波器典型配置表如表1所示，BP11/BP13型交流濾波器4組，HP24/36型交流濾波器4組，HP3型交流濾波器3組,SC型交流濾波器5組，以直流功率800MW運行時為例，此時BP11/BP13、HP24/36、HP3各投入1組，SC投入0組。

高壓直流輸電整流站的交流濾波器典型配置為BP11/BP13型交流濾波器4組，HP24/36型交流濾波器4組，HP3型交流濾波器3組,SC型交流濾波器5組，分別通過隔離開關(guān)與換流站交流母線相連。交流濾波器通過隔離開關(guān)連接到交流電網(wǎng)為投入狀態(tài)，交流濾波器通過隔離開關(guān)與交流電網(wǎng)斷開為退出狀態(tài)。絕對最小濾波器典型配置表如表1所示，不同功率水平下絕對最小濾波器配置不同。以直流功率800MW運行時為例，此時BP11/BP13、HP24/36、HP3各投入1組，SC投入0組。

表1高壓直流輸電絕對最小濾波器配置表

具體實現(xiàn)方法包括如下步驟：

(1)根據(jù)無功補償和濾波需求設(shè)置需要投入的交流濾波器投入總數(shù)定值n_s，如n_s＝4；

(2)將投入的交流濾波器分為具有濾波性能的交流濾波器和不具有濾波性能的交流濾波器：BP11/BP13、HP24/36、HP3型交流濾波器具有濾波功能；SC型交流濾波器不具有濾波功能；

BP11/BP13為類型1，投入組數(shù)為n₁＝1，剩余可投入組數(shù)為k₁＝3；HP24/36為類型2，投入組數(shù)為n₂＝1，剩余可投入組數(shù)為k₂＝3；HP3為類型3，投入組數(shù)為n₃＝1，剩余可投入組數(shù)為k₃＝2；SC為類型c，投入組數(shù)n_c＝0，剩余可投入組數(shù)為k_c＝5；

(3)根據(jù)絕對最小濾波器配置表確定參與濾波功能的交流濾波器等效投入濾波器組數(shù)n₁-Δn₁、n₂-Δn₂、…、n_m-Δn_m，本實施例絕對最小濾波器配置表中各種類型參與濾波功能的交流濾波器存在數(shù)目相等的工況，如功率大于400MW后，類型1、類型2和類型3的交流濾波器組數(shù)各為1組(表1中的第2行)，并且遵循循環(huán)投入原則，因此，循環(huán)投入基準(zhǔn)值Δn₁＝Δn₂＝…＝Δn_m＝0；

(4)當(dāng)需要投入交流濾波器時，因為k₁+k₂+…+k_m≥n_s，則只投入n_s組具有濾波性能的交流濾波器；

選取類型1、類型2、…、類型m等效投入濾波器組數(shù)最小值，如果最小值多于1個，則選擇投入的優(yōu)先級高的類型對應(yīng)的最小值，因此，選取類型1,類型1、類型2、…、類型m投入的交流濾波器組數(shù)計算為：

n_{1_conn}＝min(ceil(n_s/m),k₁)＝min(ceil(4/3),3)＝2；

n_{2_conn}＝min(ceil((n_s-n_{1_conn})/(m-1)),k₂)＝min(ceil((4-2)/(3-1)),3)＝1；

n_{3_conn}＝min(ceil((n_s-n_{1_conn}-n_{2_conn})/(m-(m-j))),k_m)＝min(ceil((4-2-1)/(3-(3-1))),2)＝1；

投入后，各種類型投入的交流濾波器數(shù)目為：n₁＝3，n₂＝2，n₃＝2，n_c＝0；各種類型剩余可投入的交流濾波器數(shù)目為：k₁＝1，k₂＝2，k₃＝2，k_c＝5；

(5)正常情況下，交流電壓或無功功率滿足需求；如果極端情況下仍需要投入n_s組交流濾波器，類型1、類型2、類型3等效投入濾波器組數(shù)分別為n₁-Δn₁＝2、n₂-Δn₂＝1、n₃-Δn₃＝1，選取優(yōu)先投入類型2，類型1、類型2、類型3投入的交流濾波器組數(shù)計算如下：

n_{2_conn}＝min(ceil(n_s/m),k₂)＝min(ceil(4/3),2)＝2；

n_{3_conn}＝min(ceil((n_s-n_{2_conn})/(m-(m-j))),k_m)＝min(ceil((4-2)/(3-(3-2))),2)＝1；

n_{1_conn}＝min(ceil((n_s-n_{2_conn}-n_{3_conn})/(m-(m+1-j)),k₁)＝min(ceil((4-2-1)/(3-(3+1-2)),1)＝1；

投入后，各種類型投入的交流濾波器數(shù)目為：n₁＝4，n₂＝4，n₃＝3，n_c＝0；各種類型剩余可投入的交流濾波器數(shù)目為：k₁＝0，k₂＝0，k₃＝0，k_c＝5；

(6)正常情況下，交流電壓或無功功率滿足需求；如果極端情況下仍需要投入n_s組交流濾波器，因為k₁+k₂+…+k_m<n_s且k₁+k₂+…+k_m＝0，則投入min(n_s-(k₁+k₂+…+k_m),k_c)＝4組SC型交流濾波器；

投入后，各種類型投入的交流濾波器數(shù)目為：n₁＝4，n₂＝4，n₃＝3，n_c＝4；各種類型剩余可投入的交流濾波器數(shù)目為：k₁＝0，k₂＝0，k₃＝0，k_c＝1；

(7)正常情況下，交流電壓或無功功率滿足需求；如果極端情況下仍需要投入n_s組交流濾波器，因為k₁+k₂+…+k_m<n_s且k₁+k₂+…+k_m＝0，則投入min(n_s-(k₁+k₂+…+k_m),k_c)＝1組SC型交流濾波器；

投入后，各種類型投入的交流濾波器數(shù)目為：n₁＝4，n₂＝4，n₃＝3，n_c＝5；各種類型剩余可投入的交流濾波器數(shù)目為：k₁＝0，k₂＝0，k₃＝0，k_c＝0；

至此，所有交流濾波器投入完畢。

實施例2：

高壓直流輸電逆變站交流濾波器的典型配置為HP12/24型交流濾波器8組，HP3型交流濾波器2組,SC型交流濾波器8組，分別通過隔離開關(guān)與換流站交流母線相連。交流濾波器通過隔離開關(guān)連接到交流電網(wǎng)為投入狀態(tài)，交流濾波器通過隔離開關(guān)與交流電網(wǎng)斷開為退出狀態(tài)。絕對最小濾波器典型配置表如表2所示，不同功率水平下絕對最小濾波器配置不同。以直流功率800MW運行時為例，此時HP12/24投入2組，HP3投入0組，SC投入0組。

表2高壓直流輸電絕對最小濾波器配置表

具體實現(xiàn)方法包括如下步驟：

(1)根據(jù)無功補償和濾波需求設(shè)置需要投入的交流濾波器投入總數(shù)定值ns，如ns＝4；

(2)將投入的交流濾波器分為具有濾波性能的交流濾波器和不具有濾波性能的交流濾波器：HP12/24、HP3型交流濾波器具有濾波功能；SC型交流濾波器不具有濾波功能；

HP12/24為類型1，投入組數(shù)為n₁＝2，剩余可投入組數(shù)為k₁＝6；HP3為類型2，投入組數(shù)為n₂＝0，剩余可投入組數(shù)為k₂＝2；SC為類型c，投入組數(shù)n_c＝0，剩余可投入組數(shù)為k_c＝8；

(3)根據(jù)絕對最小濾波器配置表確定參與濾波功能的交流濾波器等效投入濾波器組數(shù)n₁-Δn₁、n₂-Δn₂、…、n_m-Δn_m，本實施例絕對最小濾波器配置表中各種類型參與濾波功能的交流濾波器不存在數(shù)目相等的工況(表2中任何一行都不相等)，選擇循環(huán)投入基準(zhǔn)值為遵循循環(huán)投入的絕對最小濾波器Δn₁＝3,Δn₂＝0(表2中的第2行)；

(4)當(dāng)需要投入交流濾波器時，當(dāng)剩余的具有濾波功能的交流濾波器存在n_x組先不按照濾波器類型循環(huán)投入時，則先將n_x＝1組計算在內(nèi)，投入1組類型1的交流濾波器，此時n_s-n_x＝3；因為k₁+k₂+…+k_m≥n_s-n_x，則只投入n_s-n_x組按照濾波器類型循環(huán)投入的具有濾波性能的交流濾波器；

選取類型1、類型2、…、類型m等效投入濾波器組數(shù)最小值，如果最小值多于1個，則選擇投入的優(yōu)先級高的類型對應(yīng)的最小值，此時類型1、類型2等效投入濾波器組數(shù)分別為n₁-Δn₁＝0、n₂-Δn₂＝0，因此，選取類型1,類型1、類型2、…、類型m投入的交流濾波器組數(shù)計算為：

n_{1_conn}＝min(ceil((n_s-n_x)/m),k₁)＝min(ceil((4-1)/2),6)＝2；

n_{2_conn}＝min(ceil(((n_s-n_x)-n_{1_conn})/(m-(m-j))),k_m)＝min(ceil(((4-1)-2)/(2-(2-1))),2)＝1；

投入后，各種類型投入的交流濾波器數(shù)目為：n₁＝5，n₂＝1，n_c＝0；各種類型剩余可投入的交流濾波器數(shù)目為：k₁＝3，k₂＝1，k_c＝8；

(5)正常情況下，交流電壓或無功功率滿足需求；如果極端情況下仍需要投入n_s組交流濾波器，參與循環(huán)投入的具有濾波性能的交流濾波器有n_y＝2組，類型1、類型2、類型3等效投入濾波器組數(shù)分別為n₁-Δn₁＝2、n₂-Δn₂＝1，選取優(yōu)先投入類型2,類型1、類型2、…、類型m投入的交流濾波器組數(shù)計算為：

n_{2_conn}＝min(ceil(2/m),k₂)＝min(ceil(2/3),1)＝1；

n_{1_conn}＝min(ceil((2-n_{2_conn})/(m-(m+1-j)),k₁)＝min(ceil((2-1)/(2-(2+1-2)),3)＝1；

對于n_s-n_y組后不參與循環(huán)投入的具有濾波性能的交流濾波器，投入n_s-n_y＝2組類型1交流濾波器；

投入后，各種類型投入的交流濾波器數(shù)目為：n₁＝8，n₂＝2，n_c＝0；各種類型剩余可投入的交流濾波器數(shù)目為：k₁＝0，k₂＝0，k_c＝8；

(6)正常情況下，交流電壓或無功功率滿足需求；如果極端情況下仍需要投入n_s組交流濾波器，因為k₁+k₂+…+k_m<n_s且k₁+k₂+…+k_m＝0，則投入min(n_s-(k₁+k₂+…+k_m),k_c)＝4組SC型交流濾波器；

投入后，各種類型投入的交流濾波器數(shù)目為：n₁＝8，n₂＝2，n_c＝4；各種類型剩余可投入的交流濾波器數(shù)目為：k₁＝0，k₂＝0，k_c＝4；

(7)正常情況下，交流電壓或無功功率滿足需求；如果極端情況下仍需要投入n_s組交流濾波器，因為k₁+k₂+…+k_m<n_s且k₁+k₂+…+k_m＝0，則投入min(n_s-(k₁+k₂+…+k_m),k_c)＝4組SC型交流濾波器；

投入后，各種類型投入的交流濾波器數(shù)目為：n₁＝8，n₂＝2，n_c＝8；各種類型剩余可投入的交流濾波器數(shù)目為：k₁＝0，k₂＝0，k_c＝0；

至此，所有交流濾波器投入完畢。

本發(fā)明提供一種用于高壓直流輸電的交流濾波器投入控制裝置，如圖3所示，用于執(zhí)行上述的交流濾波器投入處理，控制裝置包括：

檢測單元31，檢測交流電網(wǎng)的交流電壓、交流濾波器投入狀態(tài)，檢測換流器的運行狀態(tài)；

無功功率控制單元32，計算交流濾波器提供的無功功率和換流器消耗的無功功率；根據(jù)系統(tǒng)需求計算投入總數(shù)定值，根據(jù)所述的一種用于高壓直流輸電的交流濾波器投入方法，計算投入的各種類型交流濾波器組數(shù)；

交流濾波器投入單元33，當(dāng)交流電壓、無功功率交換量或換流器的運行狀態(tài)滿足投入條件時，根據(jù)無功功率控制單元計算得到的各種類型交流濾波器投入組數(shù)按照一定規(guī)則投入相應(yīng)的交流濾波器。

檢測換流器的運行狀態(tài)通過以下一種或幾種信號來識別：解鎖信號、運行信號、直流電壓、直流電流。投入條件指交流電壓低、交流濾波器給交流電網(wǎng)提供較少無功功率或換流器解鎖信號出現(xiàn)、運行信號出現(xiàn)、閥組投入命令出現(xiàn)、功率提升命令出現(xiàn)。按照一定規(guī)則投入相應(yīng)的交流濾波器指同一類型的交流濾波器按照后退出的交流濾波器先投入、或先退出的交流濾波器先投入、或按照交流濾波器大組順序選擇投入、或按照交流濾波器的運行狀態(tài)選擇投入、或隨機選擇交流濾波器投入。

本發(fā)明的方法和控制裝置適用于高壓直流輸電的交流濾波器投入方法。此種交流濾波器投入方法既適用于單個交流濾波器投入；也適用于多個交流濾波器同時投入。

以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。