一種交直流混合輸電方式下的諧波抑制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種交直流混合輸電方式下的諧波抑制方法，屬于輸變電技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和供電可靠性要求的日益提升，配電網(wǎng)中分布式電源的接入 方式受到越來越多的關(guān)注。分布式電源種類眾多，包括風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、燃料電池、潮汐 發(fā)電等，根據(jù)電源的性質(zhì)，可以分為交流電源與直流電源兩類。交流電源的并網(wǎng)方案相對簡 單，直流電源的并網(wǎng)方式較為復(fù)雜，常通過整流逆變裝置將直流電源轉(zhuǎn)化為交流電源之后 再并入電網(wǎng)。針對直流電源，可將其接入交流系統(tǒng)變壓器的中性點，通過交流線路實現(xiàn)電能 的傳輸，即交直流混合輸電。
[0003] 交直流混合輸電方式將直流電源疊加到交流電源上，讓直流電和交流電同時傳 輸。直流電流流過交流變壓器中性點時，變壓器鐵芯易出現(xiàn)飽和，形成直流偏磁，此時系統(tǒng) 電流波形將出現(xiàn)畸變，產(chǎn)生大量諧波，變壓器噪聲、振動加劇，損耗增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述技術(shù)問題，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本發(fā)明提供一種交直流 混合輸電方式下的諧波抑制方法。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種交直流混合輸電方式下 的諧波抑制方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0005] SS1將配電網(wǎng)中的分布式電源產(chǎn)生的直流電流通過交流系統(tǒng)變壓器中性點注入交 流電網(wǎng)，形成交直流混合輸電方式；
[0006] SS2交直流混合輸電系統(tǒng)變壓器采用感應(yīng)濾波變壓器，所述感應(yīng)濾波變壓器為三 繞組結(jié)構(gòu)，所述感應(yīng)濾波變壓器的三繞組結(jié)構(gòu)的三個抽頭分別與濾波裝置相連，為系統(tǒng)諧 波電流提供短路通道；
[0007] SS3所述濾波裝置的參數(shù)根據(jù)負(fù)載電流的諧波特性、鐵芯磁飽和產(chǎn)生的諧波特性 進(jìn)行調(diào)諧配置，使得諧波被完全補(bǔ)償。
[0008] 優(yōu)選地，步驟SS3中濾波裝置的參數(shù)調(diào)諧配置過程如下：
[0009] 根據(jù)基爾霍夫定律可得：
【主權(quán)項】
1. 一種交直流混合輸電方式下的諧波抑制方法，其特征在于，包括如下步驟： SS1將配電網(wǎng)中的分布式電源產(chǎn)生的直流電流通過交流系統(tǒng)變壓器中性點注入交流電 網(wǎng)，形成交直流混合輸電方式； SS2交直流混合輸電系統(tǒng)變壓器采用感應(yīng)濾波變壓器，所述感應(yīng)濾波變壓器為三繞 組結(jié)構(gòu)，所述感應(yīng)濾波變壓器的三繞組結(jié)構(gòu)與濾波裝置相連，為系統(tǒng)諧波電流提供短路通 道； SS3所述濾波裝置的參數(shù)根據(jù)負(fù)載電流的諧波特性、鐵芯磁飽和產(chǎn)生的諧波特性進(jìn)行 調(diào)諧配置，使得諧波被完全補(bǔ)償。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交直流混合輸電方式下的諧波抑制方法，其特征在于， 所述步驟SS3中濾波裝置的參數(shù)調(diào)諧配置過程如下： 根據(jù)基爾霍夫定律可得：
(1) 其中，us為電壓源、UA負(fù)載電壓、Is為輸電線路電流、U為負(fù)載側(cè)電流、IM為勵磁電 流、IF為濾波裝置中的電流；zi、z2、z3、z4分別為感應(yīng)濾波變壓器一次繞組等效阻抗、二次繞 組等效阻抗、感應(yīng)濾波繞組等效阻抗、濾波裝置等效阻抗； 對式（1)進(jìn)行變換可知：
當(dāng)負(fù)載側(cè)電流I勵磁電流IM以及電源電壓us-定時，Is主要與一次繞組等值阻抗Zi， 濾波繞組等值阻抗z3以及濾波裝置的等效阻抗z4有關(guān)；通過調(diào)整感應(yīng)濾波變壓器繞組布置 方式，使感應(yīng)濾波繞組阻抗z3~ 0,感應(yīng)濾波裝置將對特定頻率的諧波產(chǎn)生調(diào)諧作用；當(dāng)濾 波裝置的等值阻抗z4~ 0時，此時13與IM、k無關(guān)，IM與U中被分流到了濾波器所在支路 上，從而屏蔽對輸電線路電流15的影響； 對式（1)進(jìn)行變換可知：
(4) 當(dāng)Z3+Z4~ 0時，變壓器負(fù)載側(cè)電流込只與負(fù)載電壓Ujp繞組阻抗有關(guān)，由于變壓器磁 飽和產(chǎn)生的諧波對其影響幾乎為零。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種交直流混合輸電方式下的諧波抑制方法，屬于輸變電技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括如下步驟：SS1將配電網(wǎng)中的分布式電源產(chǎn)生的直流電流通過交流系統(tǒng)變壓器中性點注入交流電網(wǎng)，形成交直流混合輸電方式；SS2交直流混合輸電系統(tǒng)變壓器采用感應(yīng)濾波變壓器，所述感應(yīng)濾波變壓器為三繞組結(jié)構(gòu)，所述感應(yīng)濾波變壓器的三繞組結(jié)構(gòu)的三個抽頭分別與濾波裝置相連，為系統(tǒng)諧波電流提供短路通道；SS3所述濾波裝置的參數(shù)根據(jù)負(fù)載電流的諧波特性、鐵芯磁飽和產(chǎn)生的諧波特性進(jìn)行調(diào)諧配置，使得諧波被完全補(bǔ)償。本發(fā)明將感應(yīng)濾波變壓器應(yīng)用于交直流混合輸電方式，可有效屏蔽諧波電流，降低變壓器的噪聲和損耗。
【IPC分類】H02J3-01
【公開號】CN104617579
【申請?zhí)枴緾N201410734432
【發(fā)明人】王靜君, 馬勇, 孫秋芹, 劉洋, 周志成
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月4日