特高压直流输电谐波特性的研究

论文摘要

特高压直流输电的换流器是一个高度非线性的谐波源,特高压直流输电系统运行时会在交、直流系统中产生丰富的谐波。本文通过定量分析,给出谐波对换流站主要电气设备损耗、温升、可听噪声等方面的影响,为特高压直流输电换流站设备的设计提供参考。在运用调制理论研究特高压直流输电的谐波产生机理过程中,理论分析了交流侧三相电压不平衡、换流变压器三相阻抗不平衡和触发脉冲间隔不平衡这三种非理想工况引起的特高压直流输电系统非特征谐波,并建立串联双十二脉动换流器仿真模型验证。为了研究特高压直流输电系统谐波在电网中的传递情况,结合我国高压电网实际情况,搭建了一个具有完备电压等级的网络。500kV侧引入了UHVDC作为谐波电流源,考察谐波从高压电网传递到低电压等级的传递情况,并给出特高压直流输电换流站交流侧谐波标准的建议值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文主要工作
• 1.3.1 谐波对换流站主要电气设备的影响
• 1.3.2 特高压直流输电的非特征谐波分析
• 1.3.3 特高压直流输电交流谐波限值的确定
• 第二章 谐波对换流站主要电气设备的影响研究
• 2.1 谐波对换流变压器的影响
• 2.1.1 谐波对换流变压器损耗的影响
• 2.1.2 谐波对换流变压器噪声的影响
• 2.1.3 谐波对换流变压器发热的影响
• 2.2 谐波对平波电抗器的影响
• 2.2.1 谐波对平波电抗器的影响概述
• 2.2.2 谐波对平波电抗器噪声的影响
• 2.2.3 谐波对平波电抗器发热的影响
• 2.3 小结
• 第三章 基于调制理论的特高压直流输电非特征谐波分析
• 3.1 调制理论
• 3.2 非特征谐波产生机理
• 3.2.1 三相交流电压不平衡
• 3.2.2 换流变压器三相参数不平衡
• 3.2.3 换流阀触发脉冲间隔不平衡
• 3.3 PSCAD/EMTDC仿真验证
• 3.3.1 交流电压三相不平衡
• 3.3.2 换流变压器三相参数不对称
• 3.4 小结
• 第四章 特高压直流输电交流侧谐波限值的确定
• 4.1 谐波限值的相关标准
• 4.1.1 谐波定义及其指标
• 4.1.2 交流系统谐波标准
• 4.1.3 直流工程交流谐波导则
• 4.2 谐波标准制定依据
• 4.2.1 合理追加比法推导谐波限值
• 4.2.2 电信线路谐波标准推导交流谐波限值
• 4.3 典型网络中的谐波传递
• 4.3.1 电压总谐波畸变率的传递规律
• 4.3.2 各次谐波电流的计算值
• 4.4 特高压直流输电谐波传递
• 4.5 小结
• 第五章 结论
• 5.1 谐波对换流站主要电气设备的影响
• 5.2 基于调制理论的特高压直流输电非特征谐波分析
• 5.3 特高压直流输电交流侧谐波限值的推荐值
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 在学期间发表论文和参加科研情况