感应滤波技术在特高压直流输电系统中的应用研究

摘要

换流站是直流输电系统中的重要环节之一，换流站中的主要设备为换流变压器、交流滤波器、直流滤波器及其无功补偿装置。换流站关系到输送电能质量及输电系统的安全稳定性，开展相关方面的研究具有十分重要的意义。本课题根据我国自主研发的感应滤波技术为基础，对感应滤波技术在直流输电系统中的应用开展相关研究工作。
　　本论文首先介绍了我国直流输电的发展背景及其发展现状，根据直流输电的特点具体分析了直流输电所具有的优势以及目前所存在的问题，分析了传统滤波方式的原理特点及其不足之处，简单介绍了感应滤波技术的优势所在，为后续的具体分析打下基础。
　　其次，根据感应滤波装置的结构特点，具体分析了其接线方式，滤波原理，并在此基础上对感应滤波装置中的交、直流滤波器的选型进行了具体分析，给出了无功补偿的分配方案，并依据实际工程经验参数对各滤波器进行了计算。
　　最后，依据前述分析以及实际运行的输电工程资料，利用Matlab/Simulink分别针对应用新型感应滤波技术的直流输电系统与传统直流输电系统进行建模，建模过程主要是在换流变压器绕组连接方式以及滤波装置连接点有较大区别，进行仿真对比分析，由仿真结果可得，新型感应滤波技术的直流输电系统比传统直流输电系统的滤波效果更佳，电流畸变率(THD)更小，能够有效改善网侧电流波形，将谐波抑制于换流变压器阀侧。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 直流输电发展背景

1．2 直流输电的特点

1．3 直流输电应用中存在的问题

1．4 电力滤波技术的发展现状

1．4．1 无源电力滤波器原理及特点

1．4．2 有源电力滤波器原理及特点

1．4．3 感应滤波技术简介

1．5 论文的研究目的与意义

1．6 论文完成的主要工作

2 新型换流变压器的接线方案研究

2．1 新型换流变压器接线特点

2．2 新型换流变压器谐波抑制方案

2．3 感应滤波谐波抑制原理分析

2．4 感应滤波调谐装置电压分析

2．5 新型换流变压器的主要结构形式

2．6 小结

3 应用感应滤波技术的谐波特性分析

3．1 换流器的谐波特性分析

3．2 直流谐波特性

3．3 谐波在系统间的传递特性

3．4 小结

4 交流侧与直流侧滤波器的选型分析

4．1 不同交流滤波器工作原理简析及参数计算

4．1．1 单调谐滤波器工作原理及参数计算

4．1．2 双调谐滤波器工作原理及参数计算

4．1．3 二阶高通滤波器工作原理及参数计算

4．1．4 三调谐滤波器工作原理

4．2 无功分配数学模型及方案

4．2．1 无功补偿装置等值阻抗数学模型

4．2．2 无功补偿方案

4．3 直流滤波器分析

4．3．1 直流滤波器选取原则分析

4．3．2 直流滤波器参数计算分析

4．3 阻抗频率特性分析

4．4 小结

5 仿真模型的建立与分析

5．1 仿真模型分析

5．2 MATLAB仿真波形分析及其结果分析

5．3 总结

总结与展望

总结

展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果