换流站无功电压特性与滤波器滤波效果仿真分析

摘要

河南灵宝换流站是国内首座大区联网的背靠背换流站。灵宝换流站具有自主设计、自主制造、自主建设等等优点，满足了新形势国家电网大区电网互联战略意义，逐步实现了全国联网。对国家电网公司优化资源配置、提高电网运行可靠性、获得最大经济效益都具有重要作用。伴随着郑州至西安的高铁开通，高铁灵宝段的牵引变电站引起的谐波和负序势必对灵宝换流站的运行产生影响。因此，对换流站谐波影响的仿真分析主要是为了保证该站的运行安全可靠，经济效益最大，相关技术问题防患于未然。
　　本文首先对换流站的工作原理以及原件作用给出了数学模型和参数，并采用电磁暂态仿真软件分别模拟了换流站主回路、控制系统和交流侧滤波系统模型。其次对功率下降时，换流母线电压变化以及整流器出现常见故障时的无功电压运行特性进行了仿真，并给出了直流电压、电流、功率曲线以及交流侧母线电压、无功功率的变化曲线。最后分析了非特征谐波的产生原因，以及对三相电压不对称、换流器触发角间隔的不对称等两种因素进行了仿真。并对换流站交流侧滤波系统模型对各滤波器的滤波效果进行分析，验证了HP3、HP12/24滤波器的滤波效果，验证模型中相关滤波器具有良好的滤波效果。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文所做的工作

2 灵宝换流站运行系统建模

2．1 引言

2．2 灵宝高压背靠背换流站的主要设备

2．2．1 换流阀

2．2．2 换流变压器

2．2．3 平波电抗器

2．2．4 滤波器和无功补偿装置

2．3 灵宝换流站直流控制系统模型

2．3．1 换流器常见控制策略概述

2．3．2 灵宝换流站直流系统控制模型

2．4 交直流系统的简化等值模型

2．5 灵宝背靠背系统模型

2．6 本章小结

3 换流站无功特性及电压特性分析

3．1 引言

3．2 降功率运行时无功电压特性分析

3．3 换流母线电压变化时无功电压特性

3．4 故障情况下无功电压特性分析

3．5 本章小结

4 换流站滤波效果分析

4．1 引言

4．2 非理想工况下的非特征谐波分量分析

4．3 换流站交流滤波器工作原理

4．4 交流滤波器滤波效果分析

4．5 小结

5 结论与展望

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

致谢