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随着高压直流输电在远距离大容量输电上的广泛应用,使得多个直流输电线路落点于同一交流电网,形成多馈入直流输电系统是不可避免的必然趋势。当相邻换流站连接于同一交流母线,或电气距离近的交流母线时,由于各个换流站产生的谐波会通过交流母线间的耦合阻抗传递,使得多个换流站产生的谐波之间相互影响产生新的谐波特性。多馈入直流输电系统中的谐波问题和谐波引起的相关问题,是交直流系统相互作用中最为突出的问题之一,因而受到人们的广泛关注。目前分析多馈入直流输电系统等多谐波源相互作用特性的理论和方法还不完善。因此,论文采用换流器动态相量模型建立交直流系统接口,提出了联立交直流系统统一计算多馈入直流输电系统谐波的方法。
首先,本文详细分析了换流器在正常运行工况下和交流系统不对称故障下的动态特性,基于此得到换流器电压开关函数和电流开关函数,从而建立换流器在正常运行工况下和交流系统不对称故障下的动态相量模型。其次,本文利用建立的换流器动态相量模型推导出特高压直流输电系统换流器正常运行工况下的换流器交流、直流等值阻抗的计算方法,并基于PSCAD/EMTDC仿真软件建立云广特高压直流输电系统模型验证了该方法的准确性,为避免系统发生谐波不稳定提供了理论依据。最后,基于换流器动态相量模型分析了正常运行工况下和交流系统不对称故障下直流输电系统的谐波产生及多馈入直流输电系统各直流系统间的谐波相互作用机理,推导出定量计算谐波含量的方法。该方法考虑了交直流系统谐波相互作用,计算简单且无须迭代。并仿真验证了该谐波计算方法的准确性。