基于直流输电系统换流器谐波的分析与处理.pdf

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1、《电气自动化}2014年第36卷第1期电力系统及其自动化PowerSystem＆Automation基于直流输电系统换流器谐波的分析与处理殷培峰，马应魁，马莉(兰州石化职业技术学院。甘肃兰州730060)摘要：高压直流输电系统中的换流器是一种电力电子装置，具有非线性特性，易受直流输电系统运行方式、换流变压器的联结组别、换流器单元接线方式等因素的影响，在工作过程中会产生不同类型的谐波，引发谐波不稳，严重危害电力系统的安全、优质、经济运行。因此，对换流器产生的谐波要进行准确分析，通过滤波装置的合理配置

2、，有效处理谐波对供电系统、用户和周围电气环境造成的危害，才能保证高压直流输电系统的正常运行。关键词：高压直流输电系统；换流器；特征谐波；非特征谐波；无源滤波器；有源滤波器DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2014．01．028[中图分类号]TM451．2[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2014)01—0079—03AnalysisandTreatmentOfHVDCConverter—basedHarmonicWaveYINPei—feng，MAYing—k

3、ui，MALi(LanzhouPetrochemicalCollegeofTechnology，LanzhouGansu730060，China)Abstract：TheconverterinaHVDCtransmissionsystem，anelectronicpowerdevicewithnonlinearcharacteristicswhichissusceptibletosuchfactorsasDCtransmissionsystem~operationalmode，connection

4、groupandconverterconnectionunit，maygeneratedifferenttypesofharmonics，thuscausingharmonicinstabilityandseriouslyharmingsafe，high—qualityandeconomicaloperationofthepowersystem．Therefore，harmonicsproducedbytheinvertermustbeanalyzedaccurately．Normaloperat

5、ionofHVDCtransmissionsystemscanonlybeguaranteedwhenthefilteringdeviceisrationallyallocated，andhazardsinpowersupplysystems，usersandsurroundingelectricalenvironmentscausedbyharmonicsaretreatedeffectively．KeywordsiHVDCtransmissionsystem；inverter；characte

6、risticharmonic；uncharacteristicharmonic；passivefilter；activefilterO引言1．1换流器交流侧的特征谐波分析近年来，随着国家“西电东送、南北互供、全国联网”战略方针的实施，加快建设以百万伏级交流和±800kV、±1000kV级直流输电系统为核心的电力网架。由于高压直流输电可适合远距离、大容量传输电能，适合大区电网非同步互联，具有线路造价低，功率损耗小，功率调节迅速灵活等优点，在我国的输电工程中的占比迅速上升。但由于换流器的非线性特性，在

7、工作过程中会产生大量的谐波，当流入交流系统和直流系统后，会严重危害电力系统的安全、优质、经济运行。因此，对换流器产生的谐波要进行准确分析，并通过不同类型滤波器装置的合理配置，有效处理图1变压器接线方式不同时电力系统侧电流波形谐波对供电系统、用户和周围电气环境造成的危害，才能保证高(a)Yy联结6脉动换流器电力系统侧电流波形压直流输电系统的正常运行。(b)Ydll联结6脉动换流器电力系统侧电流波形1换流器产生的谐波类型分析在12脉波换流器中，有两个6脉动桥，分别带有一个换流变压器，采用YyI)(或D

8、d0)和Ydl1联结。由于换流变压器绕组联目前，从我国已投入使用的特高压直流输电系统工程多采用结组别不同，其谐波电流波形也不同。对于变比为1：1的Yyo12脉波换流器，并以双极两端中性点接地方式、单极大地回线方(或Dd0)联结的换流变压器，其一、二次电流相同，在忽略换相过式和单极金属回线方式(一端接地)运行。为便于分析换流程影响其谐波电流波形如图1(a)所示，电流表达式如式(1)所器产生的特征谐波，通常假设换流变压器网侧提供的换相电压为示。对于变比为,3-：1的Ydl1联结的换流变