在特高压直流输电工程的运行过程中,由于换流阀的快速开通和关断,会产生高频谐波噪声,并通过传导通道分别传输到交流侧和直流侧。其中位于30 kHz-500 kHz波段的谐波会对电力载波通信(PLC)造成干扰,影响其正常通信,因此有必要对特高压直流工程的换流站高频噪声进行测量,并确定是否有必要加装高频滤波器,保证高频噪声在限值以下。本文通过对换流阀换相产生高频噪声的基本原理进行深入分析以及结合±1100 kV特高压直流输电工程的实际结构对其高频噪声水平进行了详细研究:(1)研究了PLC噪声的产生机理,并根据其实际结构提出了三种换流阀高频模型,通过与已投运的相似设计的HVDC工程换流阀组产生的高频噪声水平进行比较,确定一换流阀等效模型来反应其实际的高频特性;其后,利用PSCAD仿真平台搭建昌吉—古泉特高压直流输电工程的模型,通过仿真计算得到整流站与逆变站平波电抗器前电压波形,并通过傅立叶变换得出其暂态过程的高频噪声水平。考虑到换流阀高频模型实际应用的复杂性,本文根据所测得的噪声水平提出用公式表示的频谱特性,并根据换流器内部电压的分布进一步提出分压模型,得出将公式表示的噪声源分压模型作为激励源用于换流站高频特性的后续研究更符合实际这一结论。同时,进一步研究了高频噪声水平的影响因素,确定了在不同触发角以及传输功率的情况下,相关测量点的高频噪声水平会随之变化。具体表现为:触发角越大,传输功率越大,高频噪声水平越高。(2)研究了一系列换流站设备的高频模型,包括换流阀、换流变压器、平波电抗器、输电线路、穿墙套管等关键设备。对于换流阀,本文在其实际电路结构的基础上,分析了元件之间所存在的杂散参数,根据±1100 kV换流阀物理结构搭建了详细的换流阀高频模型,并进行合理的简化。对于换流变压器,本文提出了两种高频模型建模方法:根据换流变压器的绕组间杂散电容和绕组的对地杂散电容,提出了带杂散电感和分布杂散电容影响的换流变压器暂态模型,验证了其在30 kHz-100 kHz的准确性;根据特高压直流换流变压器的实际绕组结构单元提出适用于特高压直流工程的换流变压器建模方法,所得到的噪声水平与参考频谱基本一致。考虑到换流变压器实际结构和计算简便程度,本文确定了带综合漏感和分布电容影响的暂态模型作为换流变压器高频模型。对于平波电抗器,本文的建模方法与换流阀类似,首先研究了其工作原理,其次根据实际物理结构确定存在的杂散参数,并进行合理简化,通过参数收集和计算,得到完整的平波电抗器高频模型。(3)研究了 PLC高频滤波器的设计原理,根据搭建完整的±1100 kV特高压直流输电系统高频噪声传导通道,计算出相关测量点的高频噪声水平,通过与国际标准的高频噪声限值比较,检测其是否满足高频限值的要求,在本文的建模方法下,噪声水平超出限值。进一步得到所需要降低的高频噪声幅值,根据该幅值搭建相应的高频滤波器形式,确定并优化其主参数和调谐装置参数数值,以达到减少工程造价的目的。