一种柔性直流高频谐振抑制装置

技术领域

本发明涉及直流电谐振抑制技术领域，具体为一种柔性直流高频谐振抑制装置。

背景技术

近些年，实际柔性直流输电工程中多次出现了高频振荡现象。高频振荡发生时柔性直流输电系统的电压电流发生畸变，含有幅值较大的高次谐波，对系统的设备会造成危害，影响系统的正常运行。为提高工程稳定性和可靠性，尤其是提高风电场并网这种应用场景的稳定性，对高频振荡抑制方法迫在眉睫。

现有技术中有很多关于柔性直流高频谐振抑制装置的研究，例如申请公告号为CN216290208 U的一种柔性直流输电串联高频谐振抑制装置，该装置是无源电路，不需要控制，对谐波的抑制范围较宽，稳定性高，且便于投退，运行中判断存在谐振风险或已发生谐振时投入使用，且投入时其工频阻抗较小，对柔性直流输电系统的正常运行没有影响，仅对中高频有抑制作用；RLC电路的两种拓扑的设计思路都是当流过谐振抑制装置的电流是工频，谐振装置中的电阻不发挥明显作用，当流过谐振抑制装置的电流是中高频，谐振装置呈现电阻特性，且快速旁路开关支路与机械开关支路联合使用，便于投退。

但是还存在如下不足，由上述的陈述可知，该高频谐振抑制装置缺少将柔性直流频率的输入信号和工频信号相比较的装置，并且针对输入信号和工频信号的大小关系缺少发出负反馈的装置，从而无法对柔性直流高频的谐振抑制作用做到精准和精细控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性直流高频谐振抑制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种柔性直流高频谐振抑制装置，包括快速旁路开关支路和机械旁路开关支路以及LC电路，所述快速旁路开关支路和所述机械旁路开关支路以及LC电路并联后串接在柔性直流输电的主回路中，所述柔性直流输电的主回路串联有抑制电路，所述抑制电路包括频率比较器、控制信号发生器以及压控振荡器，所述频率比较器的支路上串联有输入信号和工频信号，所述频率比较器输出端和第一电容器的输入端串联，所述第一电容器的输出端和所述控制信号发生器的输入端串联，所述压控振荡器的输入端和所述第一电容器的输出端串联，所述抑制电路和反馈电路并联，所述反馈电路的输入端和所述压控振荡器的输出端连接，所述反馈电路的输出端和所述频率比较器的输入端连接。

优选的，所述LC电路包括第二电容器和电抗器，所述第二电容器和所述电抗器串联。

优选的，所述快速旁路开关为双向晶闸管。

优选的，所述机械旁路开关为接触器或断路器。

优选的，所述第一电容器为高频旁路电容器。

优选的，所述第二电容器为低频旁路电容器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在柔性直流输电的主回路串联抑制电路，具体为频率比较器的输出端和第一电容器的输入端串联，第一电容器的输出端和控制信号发生器的输入端串联，压控振荡器的输入端和第一电容器的输出端串联，反馈电路的输入端和压控振荡器的输出端连接，反馈电路的输出端和频率比较器的输入端连接，可以有效抑制柔性直流高频谐振，并通过频率比较器比较输入信号和工频信号的大小关系，对输入信号的大小发出反馈信号，以方便随时调整输入信号的数值，更加精准和精细的实现控制柔性直流高频的谐振抑制作用。

附图说明

图1为本发明的整体结构电性连接示意图。

图中：1快速旁路开关支路、2机械旁路开关支路、3-LC电路、31第二电容器、32电抗器、4抑制电路、41频率比较器、42控制信号发生器、43压控振荡器、44第一电容器、5反馈电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

一种柔性直流高频谐振抑制装置，如图1所示，包括快速旁路开关支路1和机械旁路开关支路2以及LC电路3，快速旁路开关支路1和机械旁路开关支路2以及LC电路3并联后串接在柔性直流输电的主回路中，快速旁路开关为双向晶闸管，机械旁路开关为接触器或断路器，LC电路3包括第二电容器31和电抗器32，第二电容器31和电抗器32串联。

如图1所示，柔性直流输电的主回路串联有抑制电路4，抑制电路4包括频率比较器41、控制信号发生器42以及压控振荡器43，频率比较器41的支路上串联有输入信号f

在本实施例中，通过在柔性直流输电的主回路串联抑制电路4，具体为频率比较器41的输出端和第一电容器44的输入端串联，第一电容器44的输出端和控制信号发生器42的输入端串联，压控振荡器43的输入端和第一电容器44的输出端串联，反馈电路5的输入端和压控振荡器43的输出端连接，反馈电路5的输出端和频率比较器41的输入端连接，将输入信号f

在本实施例中，频率比较器41采用LM358比较器，该LM358比较器适用范围广，可靠性高；控制信号发生器42型号为LM61-SPT-HDX-801，该发生器可以一机多用(包括电压、电流、电阻)，兼有输出和测量功能；各项功能均设计了保护电路，有效避免误操作对仪器的损害，可靠耐用；压控振荡器43采用KV708C的型号，KV708C频率范围大，压控范围为±50～±200ppm，适用范围广，运行可靠。

在本实施例中，抑制电路4投入时，电抗器32和第二电容器31串联后再和第一电容器44并联，在工频信号f

在本实施例中，快速旁路开关K是由双向晶闸管组构成，当需要投入柔性直流高频谐振抑制装置时，触发快速旁路开关K，切除机械旁路开关Ks，等到机械旁路开关Ks分到位后，关断快速旁路开关K的触发脉冲，将抑制电路4和反馈电路5投入；当需要切断抑制电路4和反馈电路5时，触发快速旁路开关K，投入机械旁路开关Ks，等到机械旁路开关Ks合到位后，关断快速旁路开关K的触发脉冲，将抑制电路4和反馈电路5退出。快速旁路开关支路1与机械旁路开关支路2联合使用能够使柔性直流高频谐振抑制装置方便快速的投入和退出。

该柔性直流高频谐振抑制装置的工作原理如下：

使用时，将输入信号f

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。