【摘要】：針對多橋換流器高壓直流輸電系統(tǒng)送端換流站不同工況直流偏磁下諧波不穩(wěn)定問題,基于單橋6脈波換流器的開關(guān)函數(shù)和調(diào)制理論,考慮換流變壓器的疊加特性,得到不同工況下多橋換流器數(shù)學模型。在此數(shù)學模型基礎(chǔ)上,分析了諧波在交直流側(cè)的相互調(diào)制,推導出了不同工況下多橋換流器的諧波放大倍數(shù)及諧波不穩(wěn)定的定量判據(jù),并且綜合分析影響判據(jù)的多種因素,提出了通過合理設(shè)計交直流系統(tǒng)阻抗以及合理安排系統(tǒng)的運行工況從而提高系統(tǒng)諧波穩(wěn)定性的有效措施。最后,在PSCAD中構(gòu)建了多橋換流器高壓直流輸電系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真模型進行驗證,仿真結(jié)果驗證了所述措施的正確性與有效性。
【圖文】：

直流偏磁。故障設(shè)置的時序為１ｓ時線路注入基頻電流，持續(xù)０．１ｓ后切除故障。３．２阻抗比值對諧波的影響本算例中用單極單１２脈波換流器進行驗證。電感參數(shù)Ｌ２分別設(shè)置為７５０ｍＨ和５５０ｍＨ。在模型中對諧波阻抗進行掃描［１７］，直流基頻阻抗分別為５２．９４Ω和１１５Ω，交流二次諧波阻抗為１５．１６Ω。根據(jù)式（２７）和式（２９）可得２個算例的判據(jù)值分別為６．９１和０．９６。對仿真結(jié)果進行快速傅里葉變換（ＦＦＴ）分析，如圖１所示。圖１不同阻抗比值算例仿真Ｆｉｇ．１Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｘａｍｐｌｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｍｐｅｄａｎｃｅｒａｔｉｏｓ在諧波注入后，判據(jù)值大的系統(tǒng)交流側(cè)二次諧波電壓逐漸增加，判據(jù)值小的系統(tǒng)交流側(cè)二次諧波電壓逐漸減小，這與本文推導過程及判據(jù)相符合。３．３單極和雙極系統(tǒng)諧波穩(wěn)定性用單極單１２脈波換流器和雙極單１２脈波換流器進行驗證。２個模型輸送功率相同，直流線路電感Ｌ２設(shè)置為５５０ｍＨ，對仿真結(jié)果進行ＦＦＴ分析，如圖２所示。在１ｓ時向系統(tǒng)直流側(cè)中注入基頻諧波電流，系統(tǒng)交流側(cè)二次諧波增大。對有抑制措施的系統(tǒng)，２ｓ時系統(tǒng)從雙極運行方式切換到單極運行方式［１８］，諧波逐漸減小，６ｓ時系統(tǒng)重合閘恢復雙極運行方式，系統(tǒng)恢復穩(wěn)定運行。對沒有諧波抑制措施的系統(tǒng)，二次諧波電壓逐漸增大，發(fā)生諧波振蕩。圖２單極和雙極換流器算例仿真Ｆｉｇ．２Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｘａｍｐｌｅｓｏｆｓｉｎｇｌｅ－ｐｏｌｅａｎｄｂｉｐｏｌａｒｃｏｎｖｅｒｔｅｒ３．４單極單１２脈波換

分析，如圖１所示。圖１不同阻抗比值算例仿真Ｆｉｇ．１Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｘａｍｐｌｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｍｐｅｄａｎｃｅｒａｔｉｏｓ在諧波注入后，判據(jù)值大的系統(tǒng)交流側(cè)二次諧波電壓逐漸增加，，判據(jù)值小的系統(tǒng)交流側(cè)二次諧波電壓逐漸減小，這與本文推導過程及判據(jù)相符合。３．３單極和雙極系統(tǒng)諧波穩(wěn)定性用單極單１２脈波換流器和雙極單１２脈波換流器進行驗證。２個模型輸送功率相同，直流線路電感Ｌ２設(shè)置為５５０ｍＨ，對仿真結(jié)果進行ＦＦＴ分析，如圖２所示。在１ｓ時向系統(tǒng)直流側(cè)中注入基頻諧波電流，系統(tǒng)交流側(cè)二次諧波增大。對有抑制措施的系統(tǒng)，２ｓ時系統(tǒng)從雙極運行方式切換到單極運行方式［１８］，諧波逐漸減小，６ｓ時系統(tǒng)重合閘恢復雙極運行方式，系統(tǒng)恢復穩(wěn)定運行。對沒有諧波抑制措施的系統(tǒng)，二次諧波電壓逐漸增大，發(fā)生諧波振蕩。圖２單極和雙極換流器算例仿真Ｆｉｇ．２Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｘａｍｐｌｅｓｏｆｓｉｎｇｌｅ－ｐｏｌｅａｎｄｂｉｐｏｌａｒｃｏｎｖｅｒｔｅｒ３．４單極單１２脈波換流器與單極雙１２脈波換流器諧波穩(wěn)定性用單極單１２脈波換流器與單極雙１２脈波換流器進行驗證。２個模型輸送功率相同，直流線路電感Ｌ２設(shè)置為１５０ｍＨ，所得換流器交流母線二次諧波電壓仿真結(jié)果如圖３所示。圖３單脈波和雙脈波換流器算例仿真Ｆｉｇ．３Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｅｘａｍｐｌｅｓｏｆｓｉｎｇｌｅ－ｐｕｌｓｅａｎｄｄｏｕｂｌｅ－ｐｕｌｓｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒ在１ｓ時向系統(tǒng)直流側(cè)中注入基頻諧波電流，系統(tǒng)交流側(cè)二次諧波增大。對于有抑制措施的
【作者單位】： 四川大學電氣信息學院;
【基金】：四川省科技廳重點研發(fā)項目(2017GZ0054)~~
【分類號】：TM46;TM721.1

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本文編號：2547258