HVDC滤波换相换流器的阻抗频率特性

高压直流输电(HVDC)换流器的阻抗频率特性是分析和解决谐波不稳定的一个重要因素,滤波换相换流器(filter commutated converter,FCC)是一种具有阀侧谐波抑制兼无功功率补偿功能的换流器,文章简要论述了FCC的接线方案和工作机理,并基于开关函数法对计及换流器换相过程影响下的FCC交、直流等值阻抗计算式进行了理论推导。以直流输电开发平台为例,对传统电网换相换流器(line commutated converter,LCC)与FCC的阻抗频率特性计算结果进行对比,仿真结果表明换流器的阻抗频率特性对交流系统的谐振频率有着不可忽略的作用,FCC在一定程度上提高了交流系统强度,改善了系统稳定性,有效降低了系统谐振频率下的交流等值阻抗,从而更好避免直流输电系统谐波不稳定现象的发生。

谐波屏蔽变压器的谐波等效模型及其阻抗灵敏度分析

谐波屏蔽变压器是一种结合了变压器技术和滤波器技术的多功能变压器。为了分析系统阻抗对谐波屏蔽变压器谐波传递特性的影响,首先给出了两种谐波屏蔽变压器的拓扑结构;在忽略系统阻抗和考虑系统阻抗两种条件下,分别建立了两种谐波屏蔽变压器的谐波数学模型;并引入灵敏度函数的定义,分析了系统阻抗和滤波绕组等值阻抗对网侧谐波电流的灵敏度,分析结果表明:网侧谐波电流对系统阻抗的灵敏度很小,可忽略不计;但它对滤波绕组等值阻抗的灵敏度较大,这为谐波屏蔽变压器的阻抗设计及系统集成设计提供了重要的理论指导;最后,建立了采用两种谐波屏蔽变压器的整流系统仿真模型,仿真结果验证了理论分析的正确性。

HVDC换流器交流等值谐波阻抗研究

高压直流(HVDC)输电换流器交流等值谐波阻抗的计算对交直流系统谐波不稳定的研究和HVDC系统交流滤波器的设计具有重要意义。基于开关函数法,计及换流器直流侧谐波电流调制到交流侧产生的两种主导谐波电流的影响,同时考虑这些谐波经换流器的反复多次调制,提出了新的换流器交流等值谐波阻抗模型。通过分析换流器谐波对其交流等值谐波阻抗的影响,提出了基于时域仿真计算换流器交流等值谐波阻抗的方法并给出了具体的计算步骤,该方法消除了换流器自身是一个谐波源对仿真结果的影响。最后,以宜华直流工程为算例,将换流器交流等值谐波阻抗数学模型计算结果与时域仿真结果进行对比,表明新的换流器交流等值谐波阻抗模型较当前主流数学模型的准确性有较大改善并且在低频范围内有较高的准确度。

高压直流输电系统谐波失稳的分析

针对HVDC(高压直流输电系统)存在的谐波失稳问题,通过计算电网动态过程中直流线路向整流、逆变两侧的等效阻抗,指出HVDC交直流两侧特定谐波的等效阻抗是研究谐波放大失稳的关键。根据PSCAD/EMTDC仿真软件中的HVDC电磁暂态模型,针对不同工况模拟计算。仿真结果表明,换流变铁心饱和导致了HVDC基频等效阻抗的实部减小甚至为负值,使其应对扰动的阻尼效果减小从而可能诱发HVDC谐波振荡失稳。