±800kV特高压直流输电谐波特性的研究

【摘要】我国能源和负荷的地理分布极不均衡,能源主要分布在西部地区,而东部经济发展程度较高,用电负荷大,这种特点就增加了对电网远距离传输电能的要求。特高压直流输电具备跨区域、大容量、远距离、低损耗输送电能的优势,并且能够节约宝贵的土地资源,近年来特高压直流输电以其特有的技术优势在我国得到广泛的应用,为国家的经济建设、社会发展等方面起到了重要作用。建设糯扎渡-鹤山+800kV直流输电工程,将西部的水电资源送到广东,是继续推进西部大开发和西电东送战略,也是实现东西地区双赢的重要举措。在交直流输电系统中,由于变压器和换流站等非线性设备,将产生丰富的谐波电压和谐波电流,对电气设备和电能质量造成较大的影响,因此对特高压直流输电系统谐波特性进行研究具有重要理论价值和工程参考意义。本文以糯扎渡-鹤山特高压直流输电工程为研究背景,对其谐波产生的机理进行分析,在理想情况下,交流侧的电流中只含有12k±1次,直流侧电压含有12k次特征谐波。对非特征谐波产生的原因和影响因素进行了分析,基于调制理论对交直流系统谐波相互作用以及传递机理进行分析,并得出了谐波传递的相关规律。结合糯扎渡-鹤山±800kV输电工程相关参数,应用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件搭建了±800kV特高压直流输电系统的仿真模型,验证了仿真模型的准确性,可以作为课题研究的基础平台。并对稳态和暂态两种情况下谐波特性进行仿真研究,稳态情况下对双极全压运行,单极大地回线,单极金属回线,降压运行方式进行仿真分析,暂态情况下对交流侧单相接地故障,两相接地故障及直流接地故障进行仿真分析,并研究不同工况下谐波特性。分析交直流滤波器电路结构和工作原理,针对特高压直流输电系统谐波的特点,依据换流站无功分配方案,对交直流滤波器进行了选型和参数计算,运用MATLAB对设计的滤波器进行阻抗频率特性仿真,并对加装滤波器前后交流侧谐波情况进行对比分析,仿真结果表明设计的滤波器组能够对谐波起到很好的抑制作用,也验证了设计参数的正确性和滤波器方案的合理性。
【作者】王刘拴；
【导师】程汉湘；
【作者基本信息】广东工业大学，电气工程，2014，硕士
【关键词】谐波特性；特高压直流输电；调制理论；PSCAD/EMTDC；滤波器；

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