Описание

В установках HVDC гармонические шунтирующие фильтры переменного тока используются для:

1) уменьшить гармонические напряжения и токи в степень системе,

2) обеспечивает реактивную степень, потребляемую конвертером. Для иллюстрации этих концепций моделируется 1000-MW (500 кВ, 2kA) выпрямитель HVDC.

Выпрямитель HVDC построен из двух 6-импульсных тиристорных мостов, соединенных последовательно. Преобразователь соединяется с системой 1200-MVA трехфазным трансформатором (тремя обмотками). Нагрузка 1000-MW сопротивления соединяется со стороной постоянного тока через 0.5 H сглаживающий реактор. Набор фильтров состоит из следующих четырех компонентов библиотеки powerlib/Elements:

- одна конденсаторная батарея (C1) 150 Mvar, смоделированная «Трехфазной последовательной RLC-нагрузкой»,

- три фильтра, смоделированные с использованием «Трехфазного Гармонического Фильтра»

(1) один фильтр верхних частот C-типа, настроенный на 3-й (F1) фильтр 150 Mvar

(2) один фильтр двойной настройки 11/13 (F2) 150 Mvar

(3) один фильтр верхних частот, настроенный на 24-е (F3) 150 Mvar

Общий рейтинг Mvar набора фильтров тогда составляет 600 Mvar. Трехфазный выключатель (Brk1) используется для подключения фильтров, установленных на шине переменного тока.

Симуляция

Симуляция во временной области

Запустите первую симуляцию с альфа- углом включения 19 степеней. Вы должны получить уровень постоянного напряжения 500 кВ. Теперь посмотри внутрь Scope1. Сравните токи, вытекающие в шину B1 (Iabc_B1, ось 2), с токами, вытекающими в шину B2 (Iabc_B2, ось 3). Видно, что фильтры гармоник почти устраняют гармоники, сгенерированные конвертером. Если вы используете инструмент FFT powergui, вы обнаружите, что гармонические фильтры уменьшают THD тока, вводимого в систему с 9% до 0,7%. Можно также выполнить другие симуляции с различными значениями альфа. Заметьте влияние на уровень постоянного тока и на сгенерированные гармоники.

Частотная характеристика

Теперь вы постройте график импеданса по сравнению с частотой гармонических фильтров:

1) Отсоедините фильтры от шины переменного тока. Для этого дважды кликните по Brk1 выключателя, выберите 'open' для начального состояния выключателей и нажмите кнопку OK.

2) Откройте powergui и выберите «Impedance vs Frequency Measurement».

3) Нажмите на кнопку Display/Save. Специализированные Степени будут вычислять и отображать частотную характеристику фильтров.

4) Дважды кликните по блоку «Показать импеданс фильтров по сравнению с частотой». Второй рисунок, показывающий предварительно вычисленную частотную характеристику фильтров, будет показан. Данные импеданса двух рисунков должны быть идентичными.

5) Если вы масштабируете рисунок (с помощью меню «Tool»), вы должны найти импеданс 417 Ом емкостной (-90deg.) на 60 Гц. Это значение подтверждает, что общая реактивная степень фильтров на 60 Гц: Qc = V ^ 2/Xc = 500e3 ^ 2/417 = 600 Mvar.