针对传统LCC-HVDC（Line Commutated Converter Based HVDC）存在的换流变压器噪声污染严重、逆变侧换相失败、谐波治理与无功平衡、变压器谐波损耗大等问题,课题组提出了一种LCL-HVDC系统,试图基本解决这些问题。这种新型直流输电技术要走向工程应用,有一系列理论与技术需要研究。本文仅就其中的交直流谐波进行分析,重点研究了换流变压器的谐波及负载损耗问题。与LCC型换流器拓扑结构相比,LCL型换流器在换流变压器阀侧绕组并联了电容C,之后串联了限流电感L,并且交流侧的无功补偿电容和滤波器被去掉。其中,限流电感L可以限制换流阀的di/dt值,并联电容C可以降低换流变压器阀侧绕组谐波、提供换流阀所需换相电压和提供系统无功补偿,理想的电容值应该满足交流母线谐波限制和与交流系统较低的无功交换。首先,分析了高压直流输电系统中的交流谐波和直流谐波,详细分析了12脉波换流器产生交流谐波和直流谐波的原理。当采用12脉动器接线时,Yy或Yd换流变压器T网侧的特征谐波次数为n=6k±1,两换流变压器汇流后的交流系统中特征谐波次数为n=12k±1,直流极线路中特征谐波次数为n=12k。其次,根据CIGRE模型,在MATLAB/Simulink中建立了LCC-HVDC和LCL-HVDC仿真模型,并以逆变侧为例,介绍了LCL型换流器中并联电容和限流电感的取值。经过仿真发现,没有交流滤波器的LCL型换流器也能达到交流侧滤波的目的。再次,对交流系统中不同设备的谐波进行分析。首先分析了换流变压器中阀侧绕组的谐波并计算了负载损耗,通过仿真研究了LCL-HVDC系统中换流变压器阀侧绕组的谐波电压、电流,并与LCC-HVDC系统进行对比。换流变压器的负载损耗是根据得到的谐波电流计算的。针对并联电容主要对其额定电压和安装容量进行计算,并与LCC-HVDC系统中无功补偿与滤波电容进行对比。同时也对LCL型换流器中限流电抗器的额定电流和安装容量进行计算。最后,对直流谐波在直流线路中的影响进行分析。首先,通过仿真计算LCC-HVDC和LCL-HVDC系统中直流极电压、电流波动系数,根据波动系数的对比,对LCL-HVDC系统中的平波电抗器进行重新选择。此外,介绍了直流滤波器的设计方法,选择了三种双调谐直流滤波器进行仿真,通过计算等效干扰电流来判断直流滤波器在LCC-HVDC和LCL-HVDC系统中的滤波效果。