高压直流输电系统交流侧谐波分析及滤波配置的探讨

概述了直流输电系统中谐波的危害,用傅立叶级数分析了换流器交流侧的特征谐波和非特征谐波,提出了输电系统中交流滤波器的基本配置方案,介绍了实际运行情况的交流滤波器优化配置和滤波效果。     

基于三脉波模型的高压直流输电系统直流侧谐波分析及滤波方案设计

对许多高压直流输电工程直流侧谐波的现场测试发现,现场测试的结果与采用传统的六脉波模型计算出的直流侧谐波有很大的差异.因而该文介绍了一种新的模型--三脉波模型,用于分析高压直流输电系统直流侧的谐波.采用三脉波模型分析而得的直流侧的谐波特性完全符合现场测试的结果.该文分析了该三脉波模型的特性,同时给出了基于三脉波模型的直流侧的滤波方案设计.     

基于三脉波模型的高压直流输电系统直流侧谐波分析及滤波方案设计

对许多高压直流输电工程直流侧谐波的现场测试发现,现场测试的结果与采用传统的六脉波模型计算出的直流侧谐波有很大的差异。因而该文介绍了一种新的模型———三脉波模型,用于分析高压直流输电系统直流侧的谐波。采用三脉波模型分析而得的直流侧的谐波特性完全符合现场测试的结果。该文分析了该三脉波模型的特性,同时给出了基于三脉波模型的直流侧的滤波方案设计。     

高压直流输电系统的谐波分析

在肇庆换流站的单极调试和双极调试其间,通过对各种稳态运行条件下肇庆换流站交流出线处谐波的检测和分析,全面评价滤波器配置方案的优化程度。对于系统的一些暂态过程,例如直流线路发生接地故障、换相失败、运行方式的转换等,通过对这些暂态过程所引起的谐波进行分析,可以找到一些不同于稳态运行时的规律。为今后直流输电工程的设计、调试和运行提供有用的参考和技术积累。     

一种新型的高压直流输电系统交流侧谐波电压测量方法

准确有效地进行高压直流输电系统交流侧谐波电压测量是掌握直流输电系统实时运行状况,研究分析交流滤波器设计正确性、有效性的重要前提和依据,该文提出一种新颖的高压直流输电系统交流侧谐波电压的测量方法,以解决目前缺乏高性价比高压谐波电压测量手段的问题。该方法测量流过交流侧滤波器各支路的电流,根据对电流的谐波分析结果,结合滤波器的元件参数或已知的阻抗?频率特性,即可简单方便地计算得到交流侧的谐波电压。该方法仅需在传统交流滤波器的基础上进行简单改造即可实现,测量电压谐波精度高,扩展了交流滤波器的功能。给出该方案的原理和谐波电压的计算方法,对利用不同滤波器进行谐波电压测量的性能进行比较,研究滤波器参数变化和电流传感器测量精度对谐波电压测量结果的影响。通过仿真计算验证所提出方法的正确性和有效性。     

整流侧交流系统故障对高压直流输电系统的影响

针对交直流系统并联运行时二者相互影响的问题,以天广直流输电工程和整流侧交流系统故障的事故为基础,利用Matlab对整流过程做数学仿真,并采用傅立叶变换分析仿真结果,从理论的角度阐明了整流侧交流故障时直流电压和电流出现大量二次谐波的原因,这有利于采取相应的保护和控制措施,减小谐波的影响和危害;对更深入的研究交直流并联系统的运行和控制、更有效地处理交直流系统之间的相互影响,也有一定的帮助。     

特高压直流输电系统的谐波分析

将调制迭代谐波分析法用于分析特高压直流输电系统的谐波分析,建立了能模拟换流器非线性特性的的12脉冲换流器模型,实现了调制迭代谐波分析法的求解,同时采用时域仿真软件MATLAB/SIMULINK对该算例进行了仿真验证。     

±800kV特高压直流输电工程交流滤波器优化设计

高压直流输电的换流器向交流电网注入大量谐波,因此必须在换流站装设交流滤波器对这些谐波加以抑制,为此改进了交流滤波器的传统设计方法,提出了以寿命周期成本最小为目标,同时满足多项谐波限制标准等约束条件的交流滤波器参数优化设计方法。利用该优化设计方法,针对我国在建的±800kV向家坝—上海特高压直流试验示范工程,建立了由双调谐高通型滤波器、三调谐高通型滤波器以及并联电容器构成的交流滤波系统优化数学模型,并利用遗传算法分别计算产生了整流站和逆变站交流滤波器的5种优化方案。通过进一步优化对比,从中选出了交流滤波器的最优方案,给出了最优滤波器的参数计算结果。采用的优化设计方法为高压直流输电工程交流滤波器的设计提供了一种新的设计思路。     

多馈入直流输电系统交流侧滤波方案的设计

随着高压直流输电(HVDC)系统的发展及多馈入直流输电系统的逐步形成,多馈入直流系统的谐波问题日显突出.由于多馈入直流系统交流侧的母线电压严重畸变,现有的针对单谐波源的滤波方案已不再适用.文章提出了一种新的适用于多馈入直流输电系统的交流侧滤波方案,即在系统与负载之间并联由无源滤波器串联有源滤波器构成的混合滤波器,再在该混合滤波器之前与负荷串联一个有源滤波器.仿真比较了采用混合有源滤波方案与只投入无源滤波器时的滤波仿真效果,结果表明混合有源滤波方案可以显著降低母线上的谐波含量,从而抑制了负载谐波对系统的影响.     

高压直流输电系统中交流滤波器连线保护

高压直流输电系统具有存在谐波、孤岛运行、过电压及TA饱和等特点,交流滤波器连线保护需要充分考虑这些特点带来的影响,才能起到既全面又有效的保护作用。基于上述特点,提出一种新的交流滤波器连线保护方案,方案中考虑了TA饱和的差动保护和计及谐波、交流过电压、断路器分断能力及孤岛运行的过电压保护等。该方案已成功运用于国内多个高压及特高压直流工程中。运行情况表明其保护效果良好。     

交流背景谐波对MMC多端直流的影响分析及抑制策略

连接弱交流系统是基于模块化多电平换流器(MMC)的多端直流输电系统的重要应用场景之一。然而,弱交流系统更易受到谐波扰动的影响,该交流系统中的非线性设备可能形成总谐波畸变率偏高的背景谐波电压,这些背景谐波电压将在MMC的三相桥臂中产生正序、负序及零序电压分量及相应的电流分量。在一些极端情形下,某些频率的谐波将会引起直流网络的谐振,导致直流网络的谐波含量显著增大,并通过直流网络传播到其他互联的交流系统中。因此,本文首先从理论上分析了交流系统电压背景谐波对MMC桥臂电压的影响,获得了谐波传递规律;在此基础上,设计了利用MMC子模块储能能力的抑制直流侧谐波的附加控制策略。在PSCAD/EMTDC中的仿真表明,本文所提出的控制策略能有效阻断背景谐波向直流网络的传播,避免直流网络由于背景谐波产生谐振现象。     

并联有源电力滤波器交流侧输出滤波器设计

针对输出滤波器存在的放大网侧电流畸变率、阻尼电阻发热严重的问题,提出一种工程化有源电力滤波器交流侧输出滤波器参数设计方法.采用二阶高通滤波器作为有源电力滤波器输出滤波器拓扑,在综合考虑输出滤波器的开关纹波滤波效果与电流畸变率、电容无功容量、电阻功耗之间关系的基础上,结合理论分析、仿真、实验研究,设计总结了并联有源电力滤波器输出滤波器的参数选择方法.采用该方法为50kVA并联有源电力滤波器设计了一套输出滤波器.实验结果表明:加装输出滤波器后,电流纹波抑制到滤波前的1/4以下,网侧电流畸变率增大约1个点,滤波电阻上90%以上的工频电流被旁路,电阻发热得到有效控制,实验结果验证了该输出滤波器设计方法的有效性.     

交直流混合输电系统的无功优化

提出了交直流混合系统的无功优化模型,优化控制变量不仅包含传统的交流部分的发电机无功输出、补偿电容器容量、变压器分接头,而且还引入直流部分换流器的控制电压、控制电流、控制功率以及换流变压器变比.模型运用PSO算法进行优化求解.引用IEEE中9节点算例表明该模型是正确的,该算法是收敛、有效的.     

交直流混合输电系统的无功优化

提出了交直流混合系统的无功优化模型,优化控制变量不仅包含传统的交流部分的发电机无功输出、补偿电容器容量、变压器分接头,而且还引入直流部分换流器的控制电压、控制电流、控制功率以及换流变压器变比。模型运用PSO算法进行优化求解。引用IEEE中9节点算例表明该模型是正确的,该算法是收敛、有效的。     

云广直流系统交流滤波器保护误动作分析及改进措施

针对云广直流输电工程中多次出现的交流滤波器保护跳闸事故,根据保护装置硬件原理分析说明了保护动作行为不一致的根本原因。在对故障录波进行分析的基础上,指出在延时整定方面,延时时间与保护装置动作时间存在差异,提出了相应的改进措施,并利用RTDS数字仿真系统进行仿真试验和现场故障录波回放试验。试验结果表明,改进后的保护可以有效避免冲击电流造成的保护误动。     

云广直流系统交流滤波器保护误动作分析及改进措施

针对云广直流输电工程中多次出现的交流滤波器保护跳闸事故,根据保护装置硬件原理分析说明了保护动作行为不一致的根本原因.在对故障录波进行分析的基础上,指出在延时整定方面,延时时间与保护装置动作时间存在差异,提出了相应的改进措施,并利用RTDS数字仿真系统进行仿真试验和现场故障录波回放试验.试验结果表明,改进后的保护可以有效避免冲击电流造成的保护误动.     

Optimal connection of controlled HVDC to AC power system

The analysis of an optimal placement of HVDC links to an AC network is considered from the point of view of DC power flow control on system dynamics. The analysis is based upon a system dynamic model developed and the use of transfer functions involving the system sensitivity analysis with respect to converter current control. An example is carried out on a 13-bus, four-generator test system illustrating the feasibility of the approach developed.     

电力谐波对电能计量影响的分析与探讨

在电力系统中,由于非线性用户向电网注入大量的谐波,谐波不仅影响电能质量,同时造成电力部门电能计量表计漏计,本文试从电能的计算原理和电能表的计费原理上探讨谐波造成计量漏计的原因,建议时非线性负载用户的谐波进行综合治理,并采用高精度的电子式电能计费表计,用户和供电部门都能获得很好的经济效益.