[发明专利]一种用于海上柔性直流输电系统的LC滤波装置及方法

说明书

本发明涉及一种用于海上柔性直流输电系统的LC滤波装置及方法。所述LC滤波装置，DC/DC模块、LC电路以及控制模块；DC/DC模块包括第一二极管、第二二极管、第一IGBT开关以及第二IGBT开关；LC电路包括第一电感、第二电感、电容以及电力电子开关器件；控制模块分别与第一IGBT开关、第二IGBT开关、电力电子开关器件以及海上柔性直流输电系统连接；控制模块用于根据海上柔性直流输电系统的频率控制第一IGBT开关、第二IGBT开关以及电力电子开关器件的导通或关断；控制模块还用于根据海上柔性直流输电系统的频率控制所述第一IGBT开关以及第二IGBT开关的通断周期以及占空比。本发明实现对不同工况下的海上柔性直流输电系统的宽频振荡的抑制。

技术领域

本发明涉及海上柔性直流输电领域，特别是涉及一种用于海上柔性直流输电系统的LC滤波装置及方法。

背景技术

随着中国近些年大力发展海上风力发电技术，离岸超过80km的远海岸风电场经柔性直流送出的工程得到重点建设。但随着高比例新能源和高比例电力电子设备(“双高”设备)的大量使用，近年来，小到几Hz，大到几千Hz的振荡频率出现在柔性直流输电系统中，严重影响系统的稳定运行，对于海上柔性直流输电工程而言，及时抑制系统的宽频振荡尤为重要。宽频振荡主要有以下两个特点：

(1)宽频振荡现象主要出现在风机与换流器以及换流器与电网之间，主要由控制系统异常导致，最高可达到几千Hz；

(2)由于宽频振荡发生的根源是复杂电网耦合形成的源-网多时间尺度动态相互作用，通过优化控制器参数的措施可以起到抑制某个特定工况下的宽频振荡，但并不适用于所有的运行工况。

可见，对于海上柔性直流输电系统的宽频振荡的抑制还有待提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于海上柔性直流输电系统的LC滤波装置及方法，实现对不同工况下的海上柔性直流输电系统的宽频振荡的抑制。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种用于海上柔性直流输电系统的LC滤波装置，所述LC滤波装置与海上柔性直流输电系统的陆上换流站的直流侧并联；所述LC滤波装置包括：DC/DC模块、LC电路以及控制模块；

所述DC/DC模块包括第一二极管、第二二极管、第一IGBT开关以及第二IGBT开关；

所述LC电路包括第一电感、第二电感、电容以及电力电子开关器件；

所述第一二极管的阳极分别与所述第二IGBT开关的第一端以及所述陆上换流站的直流侧的第一端连接，所述第一二极管的阴极分别与所述第一IGBT开关的第一端以及所述第一电感的第一端连接，所述第一IGBT开关的第二端分别与所述第二二极管的阴极以及所述陆上换流站的直流侧的第二端连接，所述第二二极管的阳极分别与所述电容的第一端以及所述第二IGBT开关的第二端连接，所述电容的第二端与所述第二电感的第一端连接，所述第二电感的第二端与所述第一电感的第二端连接，所述电力电子开关器件与所述第二电感并联；

所述控制模块分别与所述第一IGBT开关、所述第二IGBT开关、所述电力电子开关器件以及所述海上柔性直流输电系统连接；所述控制模块用于根据所述海上柔性直流输电系统的频率控制所述第一IGBT开关、所述第二IGBT开关以及所述电力电子开关器件的导通或关断；所述控制模块还用于根据所述海上柔性直流输电系统的频率控制所述第一IGBT开关以及所述第二IGBT开关的通断周期以及占空比。

可选的，所述DC/DC模块还包括：两个金属避雷器氧化物MOA；

一所述金属避雷器氧化物MOA与所述第一IGBT开关并联；

另一所述金属避雷器氧化物MOA与所述第二IGBT开关并联。

可选的，所述控制模块包括判断单元以及控制单元；