[发明专利]适用于柔性直流的无源阻抗适配器参数设计方法及装置

说明书

本发明公开了一种适用于柔性直流的无源阻抗适配器参数设计方法，包括如下步骤：S1、获取柔性直流阻抗，根据柔性直流阻抗得到柔性直流阻抗曲线X(f)；S2、预估无源阻抗适配器中主电容值的上限值；S3、计算适配器参数曲线X_adapter(f)；S4、确定主电容的值，改变主电阻的大小，直至min[X(f)‑X_adapter(f)]最大；判断min[X(f)‑X_adapter(f)]k是否成立；S5、若min[X(f)‑X_adapter(f)]k不成立，增大主电容的值，执行S2‑S4，直至主电容的值在主电容值的范围内时，min[X(f)‑X_adapter(f)]k成立，将参数存入可用参数集；S6、减小主电容的值，将min[X(f)‑X_adapter(f)]k成立时的参数存入可用参数集；S7、从可用参数集中选取可用参数。本发明能够实现无源阻抗适配器参数设计，以使在关注的全频段内实现正阻抗特性，完全消除谐波谐振风险。

技术领域

本发明涉及柔性直流系统优化技术领域，尤其涉及一种适用于柔性直流的无源阻抗适配器参数设计方法及装置。

背景技术

我国水能资源主要集中在西南地区，东部地区用电负荷相对集中。实施远距离、大容量“西电东送”是我国优化资源配置、解决能源与电力负荷逆向分布的客观要求，也是将西部欠发达地区的资源优势变为经济优势，促进东西部地区经济共同发展的重要措施。直流输电采用电力电子变换技术，将送端的清洁水电转换为高压直流电通过远距离架空线路输送至受端负荷中心，输电效率高、节省成本与输电走廊，已成为“西电东送”的主要方式。

柔性直流输电是基于电压源型换流器的新一代直流输电技术，在新能源消纳、经济性、灵活性和可靠性等方面具有显著优势，近年来得到了飞速发展。但是，随着柔性直流输电容量的不断增加、大功率电力电子设备在电网中的规模化应用，柔性直流输电存在与接入电网产生高频谐振的风险，影响电网安全稳定与电力设备安全。

目前，存在三类谐波谐振抑制方案：限制电网阻抗、优化柔性直流阻抗、增加辅助设备。

(1)现有技术中，电网阻抗与运行方式、负载、潮流等因素有关，其阻抗幅值、相位均可能大范围变化，因运行方式安排与多个因素有关、且雷击等交流故障也可能导致运行方式的强迫变化，限制运行方式避免谐波谐振的方案很难作为长期方案执行。

(2)增加辅助设备会带来额外的成本，且目前未见公开的辅助设备设计方法。

(3)通过优化控制策略，能在一定程度上减小谐波谐振风险，目前已公开的分析表明：相比直接前馈、前馈回路中增加低通滤波器有利于降低谐振风险。尽管如此，在长控制链路延时特征下，增加低通滤波器并不能完全规避高频谐振风险。

发明内容

本发明实施例提供一种适用于柔性直流的无源阻抗适配器参数设计方法，能够实现无源阻抗适配器参数设计，以使在关注的全频段内实现正阻抗特性，完全消除谐波谐振风险。

本发明实施例一提供一种适用于柔性直流的无源阻抗适配器参数设计方法，所述无源阻抗适配器包括主电容、主电阻和支路电感；所述主电容与所述主电阻串联；所述支路电感并联在所述主电阻两端；

所述参数设计方法包括如下步骤：

S1、获取柔性直流阻抗，根据所述柔性直流阻抗得到柔性直流阻抗曲线X(f)；

S2、预估所述无源阻抗适配器中主电容值的上限值；

S3、计算与所述主电容、支路电感和无源阻抗适配器中的主电阻相关的适配器参数曲线X_adapter(f)；