直流滤波器性能研究技术报告

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1、检索号：C016—CT—JS—208德阳－宝鸡±500kV直流输电工程成套设计技术报告直流滤波器性能研究STATEGRIDBDCC国家电网公司·网联直流工程公司HVDCENGINEERINGCo.Ltd二OO七年十月德阳—宝鸡±500kV直流输电工程成套设计技术报告直流滤波器性能研究批　　准：审　　定：审　　核：设　　计：BDCCC016－CT－JS－208直流滤波器性能研究目录1概述12性能要求12.1输入数据12.2性能的定义12.3性能要求43系统建模73.1系统参数83.2谐波的产生83.2.1最严重的不一致的谐波电压组83.2.23脉动谐波93.2

2、.312脉动谐波103.2.43脉动和12脉动谐波的和123.3直流纹波123.4负序电压123.5交流母线电压畸变133.6直流电路133.6.1换流器模型133.6.2传输线路144滤波系统144.1平波电抗器144.2直流滤波器154.2.1滤波器失谐154.2.2频率变化164.2.3元件公差164.3中性母线电容165直流滤波器性能错误！未定义书签。5.1结果说明175.2研究中采用系统接线175.3结果分析186结论197参考文献208附录218.1附表218.2附图25知识产权所有，未经BDCC的正式许可，严禁复制、使用、或向第三方公开。26B

3、DCCC016－CT－JS－208直流滤波器性能研究1概述高压直流输电换流器在运行时，会在直流输电系统的直流侧产生谐波电压和谐波电流，从而在直流线路邻近的电话线上产生噪声。在直流输电系统的直流侧安装滤波器，可以将这种噪声限制在可接受的水平。该报告为德阳—宝鸡直流输电工程的直流滤波器的设计方案。此直流工程有两个换流站，分别为德阳换流站和宝鸡换流站。正常情况下，直流输电线上的功率传输方向是从德阳换流站到宝鸡换流站。本报告包括以下内容：—规范书中直流滤波器性能要求—高压直流输电系统建模—直流侧谐波电压的计算—直流滤波器失谐—性能计算及对性能指标的分析2性能要求德阳

4、—宝鸡±500kV直流输电工程功能规范书是直流滤波器设计的基础。直流滤波器设计应满足规范书的相关要求。其有关内容如下：2.1输入数据包括电力系统、直流极线、接地极线路和直流沿线的土壤电阻率。2.2性能的定义直流滤波器、中性点电容器或滤波器设计中对滤波性能的考核应以等效干扰电流的计算值为基础。知识产权所有，未经BDCC的正式许可，严禁复制、使用、或向第三方公开。26BDCCC016－CT－JS－208直流滤波器性能研究等效干扰电流的定义如下：线路上所有频率的谐波电流对邻近平行或交叉的通讯线路所产生的综合干扰作用与某单个频率的谐波电流所产生的干扰作用相同，这个单

5、频率谐波电流就称作等效干扰电流。计算等效干扰电流时不仅应考虑直接流过直流极导线和接地极线路的谐波电流，而且还应考虑感应到直流线路和接地极线路地线中的谐波电流。互阻抗算法中，可以采用删除地线后的线路结构进行计算；但在等效干扰电流的计算中，必须以某种方法考虑地线中的谐波电流。等效干扰电流是所有谐波频率，从1～50次(即：50-2500Hz)的噪声加权残余电流，按照下面的公式进行计算：(mA)式中：Ieq(x)沿输电线走廊的任何点，噪声加权至800Hz时的等效干扰电流，mA；Ie(x)J德阳站换流器谐波电压源产生的RSS等效干扰电流分量幅值，mA；Ie(x)H宝鸡

6、站换流器谐波电压源产生的RSS等效干扰电流分量幅值，mA；x：沿线路走廊的相对位置。由德阳站换流器或宝鸡站换流器的谐波电压所产生的沿线各点的等效干扰电流可按下式计算：式中：Ir(n,x)在沿线路走廊位置‘x’的n次谐波残余电流的均方根值，mA；P(n)n次谐波的噪声加权系数；n谐波次数；知识产权所有，未经BDCC的正式许可，严禁复制、使用、或向第三方公开。26BDCCC016－CT－JS－208直流滤波器性能研究Hf耦合系数，表示典型明线耦合阻抗对频率的标幺化关系，见下表。典型明线网络的耦合系数频率-Hz耦合系数-Hf40～5000.706000.8080

7、01.0012001.3018001.7524002.1530002.5536002.8842002.9548002.9850003.00由于受直流线路干扰影响的主要是通信线路，因而采用Hf来代表耦合阻抗与频率的关系。由德阳站换流器或宝鸡站换流器的谐波电压所产生的沿线任意点的残余电流定义为下列矢量和：式中：Ip(n,i,x)在位置x流过导体i的n次谐波电流均方根矢量值，mA；i：导体编号；知识产权所有，未经BDCC的正式许可，严禁复制、使用、或向第三方公开。26BDCCC016－CT－JS－208直流滤波器性能研究nc线路走廊中导体总数量，包括所采用的地

8、线、接地极线路和接地极线路的地线。1.1性能要求对于