高压直流输电系统送端谐波不稳定问题的对策研究

摘要

所有的实际电路和电力网络都存在固有振荡或谐振频率,高压直流输电线路亦不例外。同时,由于换流器对谐波起到调制作用,直流线路具有谐波传递的特性,在换流器交流侧产生的各次谐波可能会传递到直流侧,反之亦然。这些因素可能会引发系统的潜在不稳定,造成谐波电流放大和电压畸变,最终导致HVDC输电系统运行困难,给电力系统带来严重的危害。一旦分析表明系统存在谐波不稳定的风险,就必须提出解决问题的对策。本文以特高压直流输电系统和同塔双回高压直流输电系统为例,建立电磁暂态模型,对可能发生谐波不稳定的运行方式进行了分析研究,提出采用直流降压运行以缓解低次谐波谐振的程度,并基于滑模变结构控制策略设计了励磁电压附加控制器以维持电压稳定。研究结果表明,这两种对策都能够有效解决谐波不稳定问题。