[发明专利]抑制谐波的方法、装置、设备和存储介质

说明书

本申请提供一种抑制谐波的方法、装置及设备，涉及电力系统柔性直流输电技术领域。一种抑制谐波的方法，包括：计算换流器网侧三相交流电压基波相角；计算所述网侧三相交流电压在abc/dq变换下得到的dq轴谐波电压；提取所述dq轴谐波电压的直流分量，并对所述直流分量进行限幅；通过对限幅的所述直流分量进行dq/abc变换获取三相谐波电压参考波；将所述三相谐波电压参考波与原始三相电压参考波叠加，作为换流器电压参考波。本申请的技术方案采用开环控制，控制策略简易，可以有效抑制电网谐波电压产生的电流对电网运行设备带来的危害，保证交直流系统的安全稳定运行。

技术领域

本申请涉及电力系统柔性直流输电技术领域，具体而言，涉及一种抑制谐波的方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

电力在发电、变电、输配电和用电的过程中会产生一些频率为基频(国内为50Hz)整数倍的正弦波分量，尤其是三次、五次、七次等频次背景谐波电压含量较多。背景谐波产生的主要原因包括发电机的三相绕组不对称、电力变压器铁芯饱和使得磁化电流呈尖顶波、电力系统中晶闸管整流设备等使用越来越广泛。电网中过多的背景谐波电流，会使发电机的工作效率和精密设备运行精度降低、控制系统误动作或不动作、严重时还会造成发电机、电网设备的损坏，危及企业的正常生产及效益。通常在交流电网中抑制谐波的方法主要是安装有源、无源滤波器或特定次谐波补偿设备。无源滤波器主要采用LC回路，并联于系统中，其通常只能针对于某一次谐波；有源滤波器主要是采用大功率电力电子器件，产生一个大小相等，但方向相反的谐波电流，用以抵消电网中的谐波电流。这些谐波补偿设备虽然可以起到抑制谐波的作用，但同时也会增加电网的前期建设与后期的维护成本，经济性较差。

柔性直流输电技术是新一代直流输电技术，其特点是可以实现有功功率和无功功率的独立控制，运行方式具有多样性，具有较好的发展前景。目前鲜有文献涉及通过柔性直流换流器的控制系统主动抑制电网背景谐波电流的控制策略，本专利通过在柔性直流输电控制系统中附加谐波电流抑制的策略，采用开环控制的方法，在柔性直流换流器的阀侧电压参考波中增加与电网中的谐波电压频率及相位相同的谐波源，因此可以主动降低接入柔性直流换流站交流电网中的电流谐波含量，该策略能够充分利用现有电网设备，实现方式简便，安全性高，可以避免额外安装谐波抑制设备，降低电网建设及维护成本。

发明内容

本申请提供一种抑制谐波的方法、装置、设备和存储介质，充分利用柔性直流输电系统控制的灵活性，附加电流谐波的抑制策略，主动抑制并降低交流电网中的谐波电流含量。

根据本申请的一方面，提供一种抑制谐波的方法，包括：计算换流器网侧三相交流电压基波相角；计算所述网侧三相交流电压在abc/dq变换下得到的dq轴谐波电压；提取所述dq轴谐波电压的直流分量，并对所述直流分量进行限幅；通过对限幅的所述直流分量进行dq/abc变换获取三相谐波电压参考波；将所述三相谐波电压参考波与原始三相电压参考波叠加，作为换流器电压参考波。

根据一些实施例，所述网侧三相交流电压包括五次、七次或其他频次谐波电压。

根据一些实施例，所述网侧三相交流电压基波相角通过锁相环计算并获取。

根据一些实施例，计算所述网侧三相交流电压在abc/dq变换下得到的dq轴谐波电压，包括：根据所述网侧三相交流电压的谐波次数进行对应次数的所述abc/dq变换；使用所述abc/dq变换将所述网侧三相交流电压转换到dq旋转坐标系下以生成所述dq轴谐波电压。

根据一些实施例，所述abc/dq变换采用的相角为所述网侧三相交流电压基波相角的N倍,N为非零整数，且与需要抑制谐波的频次及正序或负序相关。

根据一些实施例，提取所述dq轴谐波电压的直流分量，包括：使用滤波器滤除所述dq轴谐波电压的非直流分量，以获取所述直流分量。

根据一些实施例，所述非直流分量包括所述网侧三相交流电压基波及其他频次谐波在所述abc/dq变换下的交流量。