一种常规直流换流站交流混合式有源滤波器电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种常规直流换流站交流混合式有源滤波器电路，包括无源滤波器小组开关回路、无源滤波器、有源滤波器和旁路回路；所述无源滤波器小组开关回路包括小组电流互感器T0和小组断路器Q0；所述无源滤波器包括首尾串联的第一滤波电容器、第二滤波电容器、第三滤波电容器和第四滤波电容器；所述有源滤波器包括进线开关回路、电容启动回路、换流阀滤波回路和母线电压互感器T11；所述旁路回路包括电流互感器T4。本实用新型专利技术接线简洁，可在有源滤波模式和无源滤波模式两种模式下进行工作，模式切换速度快，能够提高交流滤波的灵活性，谐波抑制效果好，还能降低系统发生串联谐振的风险。风险。风险。

【技术实现步骤摘要】
一种常规直流换流站交流混合式有源滤波器电路


[0001]本技术涉及一种常规直流换流站交流混合式有源滤波器电路，属于电力谐波治理


技术介绍

[0002]任何形式的常规直流换流器在换流的过程中都会产生谐波，如果不采取相应的谐波抑制措施，这些谐波渗透到各个电压等级的电网中，将造成谐波污染。因此，换流站的滤波器设计是常规直流换流站设计的重要一环。在常规直流换流站中，传统的用来抑制交流谐波的措施主要是通过在交流侧设置大量的交流无源滤波器，这种交流无源滤波器结构简单，造价低，能在较大程度上抑制换流器所产生的谐波。
[0003]现有无源滤波器具有结构简单、制造方便等优点，但也存在一些缺点：1、由于电网频率漂移和电器元器件参数变化等原因，使现有无源滤波器的滤波效果受系统阻抗参数的影响较为敏感，甚至某种程度上可能加剧交流系统背景谐波的产生；2、现有无源滤波器主要由电容器、电感器和电阻器组成，设计的调谐点主要滤除换流器的特征谐波，对于非特征谐波难以控制，其滤波性能较为单一；3、现有无源滤波器一般按照大组型式接入交流侧母线，每个大组由多个小组滤波器组成，滤波器的组数多、设备体积大、滤波器占地范围广。

技术实现思路

[0004]为了克服上述问题，本技术提供一种常规直流换流站交流混合式有源滤波器电路，该电路接线简洁，可在有源滤波模式和无源滤波模式两种模式下进行工作，模式切换速度快，能够提高交流滤波的灵活性，谐波抑制效果好，还能降低系统发生串联谐振的风险。
[0005]本技术的技术方案如下：
[0006]一种常规直流换流站交流混合式有源滤波器电路，包括无源滤波器小组开关回路、无源滤波器、有源滤波器和旁路回路；
[0007]所述无源滤波器小组开关回路包括小组电流互感器T0和小组断路器Q0，所述小组断路器Q0一侧与所述小组电流互感器T0连接，另一侧分两路，一路通过隔离开关Q11与母线连接，一路通过接地开关Q21接地，所述小组电流互感器T0远离所述小组断路器Q0的一侧分两路，一路通过接地开关Q22接地，一路与所述无源滤波器连接；
[0008]所述无源滤波器包括首尾串联的第一滤波电容器、第二滤波电容器、第三滤波电容器和第四滤波电容器，连接点依次为A、B、C、D，所述小组电流互感器T0连接在A处，电流互感器T1一端连接在B处，另一端连接在D处，C处分三路，一路依次通过滤波电阻器R1、电流互感器T3连接E处，一路依次通过滤波电抗器L1、滤波电抗器L2、电流互感器T2连接E处，一路通过避雷器F1接地，滤波电容器C2一端连接在E处，另一端连接在滤波电抗器L1和滤波电抗器L2连接处，避雷器F2一端连接在E处，另一端连接在滤波电抗器L1和滤波电抗器L2连接处，E处分三路，一路依次通过避雷器F3、电流互感器T5接地，一路与所述有源滤波器连接，
一路与所述旁路回路连接；
[0009]所述有源滤波器包括进线开关回路、电容启动回路、换流阀滤波回路和母线电压互感器T11；
[0010]所述进线开关回路包括进线断路器Q2，所述进线断路器Q2一端通过所述进线电流互感器T6与母线连接，另一端分两路，一路通过隔离开关Q12连接E处，一路通过接地开关Q23接地；
[0011]所述电容启动回路包括首尾串联的第一启动电容器、第二启动电容器、第三启动电容器、第四启动电容器，连接点依次为F、G、H、I，启动断路器Q3一端连接F处，另一端分两路，一路通过接地开关Q25接地，一路通过隔离开关Q13连接母线，所述隔离开关Q13与母线连接处通过接地开关Q24接地，电流互感器T8一端连接H处，另一端接地；
[0012]所述换流阀滤波回路包括有源滤波换流阀V1，所述有源滤波换流阀V1一端连接母线，另一端依次通过限流电抗器L3、电流互感器T7接地；
[0013]所述母线电压互感器T11一端连接母线，一端接地；
[0014]所述旁路回路包括电流互感器T4，所述电流互感器T4一端通过快速旁路开关Q1连接E处，另一端接地。
[0015]进一步的，所述母线电压互感器T11为一组三相电容式电压互感器。
[0016]进一步的，所述快速旁路开关Q1的切换时间小于40ms。
[0017]进一步的，所述有源滤波换流阀V1选用IGBT功率器件，每组有源滤波换流链的三相换流阀采用星型连接而成，换流阀采用单相链式H桥级联拓扑结构，H桥级联功率模块均采用全桥结构。
[0018]进一步的，所述H桥级联功率模块包括功率器件T1～T4，功率器件T1的E极与功率器件T2的C极连接，功率器件T2的E极与功率器件T4的E极连接，功率器件T4的C极与功率器件T3的E极连接，功率器件T3的C极与功率器件T1的C极连接；
[0019]二极管D1的正极、负极分别与功率器件T1的E极、C极连接，二极管D2的正极、负极分别与功率器件T2的E极、C极连接，二极管D3的正极、负极分别与功率器件T3的E极、C极连接，二极管D4的正极、负极分别与功率器件T4的E极、C极连接；
[0020]均压电阻R1的一端与功率器件T3的C极连接，另一端与功率器件T4的E极连接，均压电阻R2的一端与功率器件T3的C极连接，另一端与功率器件T4的E极连接，直流电容C1的一端与功率器件T3的C极连接，另一端与功率器件T4的E极连接；
[0021]旁路开关S1一端与功率器件T1的E极连接，另一端与功率器件T3的E极连接。
[0022]本技术具有如下有益效果：
[0023]1、该电路可在有源滤波模式和无源滤波模式两种模式下进行灵活切换，交流滤波的工作模式更为灵活，可靠性更高。
[0024]2、该电路换流器网侧设置谐波采用点，谐波幅值和相位的采样精度高、范围广，滤波性能不受系统阻抗参数变化、频率漂移等影响，谐波抑制效果更好、实时性更强。
[0025]3、该电路有源滤波器(APF)不仅可以滤除换流器产生的特征谐波，还可以滤除系统本身的非特征谐波，滤波综合能力更强。
[0026]4、该电路有源滤波模式和无源滤波模式采用快速旁路开关进行切换，工作模式切换速度更快。
[0027]5、该电路有源滤波器采用不控充电，取消阀回路的启动电阻和旁路开关，接线更为简洁。
[0028]6、该电路系统通过配置交流混合式有源滤波器，其他小组无源滤波器可退化为电容器或直接取消，滤波器的小组数量更少，进而交流滤波场的占地面积更小。
附图说明
[0029]图1为本技术实施例的混合式有源滤波器。
[0030]图2为本技术实施例的H桥级联功率模块的电气拓扑图。
[0031]图3为本技术实施例的交流混合式有源滤波器系统运行框图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和具体实施例来对本技术进行详细的说明。
[0033]参考图1，一种常规直流换流站交流混合式有源滤波器电路，包括无源滤波器小组开关回路、无源滤波器、有源滤波器和旁路回路；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种常规直流换流站交流混合式有源滤波器电路，其特征在于，包括无源滤波器小组开关回路、无源滤波器、有源滤波器和旁路回路；所述无源滤波器小组开关回路包括小组电流互感器T0和小组断路器Q0，所述小组断路器Q0一侧与所述小组电流互感器T0连接，另一侧分两路，一路通过隔离开关Q11与母线连接，一路通过接地开关Q21接地，所述小组电流互感器T0远离所述小组断路器Q0的一侧分两路，一路通过接地开关Q22接地，一路与所述无源滤波器连接；所述无源滤波器包括首尾串联的第一滤波电容器、第二滤波电容器、第三滤波电容器和第四滤波电容器，连接点依次为A、B、C、D，所述小组电流互感器T0连接在A处，电流互感器T1一端连接在B处，另一端连接在D处，C处分三路，一路依次通过滤波电阻器R1、电流互感器T3连接E处，一路依次通过滤波电抗器L1、滤波电抗器L2、电流互感器T2连接E处，一路通过避雷器F1接地，滤波电容器C2一端连接在E处，另一端连接在滤波电抗器L1和滤波电抗器L2连接处，避雷器F2一端连接在E处，另一端连接在滤波电抗器L1和滤波电抗器L2连接处，E处分三路，一路依次通过避雷器F3、电流互感器T5接地，一路与所述有源滤波器连接，一路与所述旁路回路连接；所述有源滤波器包括进线开关回路、电容启动回路、换流阀滤波回路和母线电压互感器T11；所述进线开关回路包括进线断路器Q2，所述进线断路器Q2一端通过进线电流互感器T6与母线连接，另一端分两路，一路通过隔离开关Q12连接E处，一路通过接地开关Q23接地；所述电容启动回路包括首尾串联的第一启动电容器、第二启动电容器、第三启动电容器、第四启动电容器，连接点依次为F、G、H、I，启动断路器Q3一端连接F处，另一端分两路，一路通过接地开关Q25接地，一路通过隔离开关Q13连接母线，所述隔离开关Q13与母线连接处通过接地开关Q24接地，电流互感器T8一端连接H处，另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：方乙君，严哲，郑宁敏，詹银，王雄文，张居谋，代妍妍，黄皖生，涂宗耀，卢伟鸿，
申请(专利权)人：中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：