直流换流站谐波对近距离风电场作用的影响分析

摘要

本文依据实际项目需求，针对传统直流输电系统附近有大规模风电场这一应用场景，研究谐波从直流换流站到风电场的传输特性及对风电场的影响。
　　本文的研究内容主要包括三个方面:首先，研究谐波在传统高压直流系统形成机理，分析了高压直流输电系统可能产生的特征谐波与非特征谐波，由于本文研究主题是直流换流站谐波对近距离风电场作用的影响分析，因此对于谐波在高压直流输电系统的传输机理中，研究侧重分析直流系统换流站谐波对送端交流系统的影响;其次，研究谐波在从高压直流系统向近距离风电场传输过程中的一段交流系统中的传输，根据交流系统参数搭建等效模型，考虑包括变压器饱和以及输电线路参数的影响，分析在交流系统中可能产生的谐波放大情况;最后，研究谐波在风电场中的传输影响分析。对双馈风力发电机以及直驱风力发电机的数学模型和控制策略进行介绍，并分析当直流系统谐波作为风电场的背景谐波从并网侧向风电场传来时，可能会对风电场产生的影响，并且根据谐波对风电场产生的影响提出抑制谐波的措施，并且对风电系统的谐波阻抗频率特性进行分析，确定其在某一频率点可能产生谐振的情况，并提出避免谐振的措施。
　　综上所述，本文全面地分析了谐波从传统高压直流系统向风电场传输过程中的谐波特性，并且提出了相应的抑制谐波的措施，对未来工程上的应用具有实际参考作用。

目录

声明

摘要

1．1 引言

1．2 选题背景及研究意义

1．2．1 选题背景

1．2．2 研究意义

1．3 国内外研究现状

1．3．1 风力发电及其谐波问题研究现状

1．3．2 高压直流输电及其谐波问题研究现状

1．3．3 本文相关的谐波标准制定及谐波治理现状

1．4 本文主要内容

第2章 传统高压直流输电系统的谐波形成机理

2．1 引言

2．2 传统高压直流输电系统结构及控制

2．3 传统高压直流输电系统换流站特征谐波与非特征谐波分析

2．3．1 换流器特征谐波特性

2．3．2 换流器非特征谐波特性

2．4 传统高压直流系统交流侧谐波的抑制措施

2．5 本章小结

第3章 谐波在交流系统的传输

3．1 谐波在交流系统中传输的放大

3．1．1 交流系统中的谐波阻抗频率特性

3．1．2 交流系统中的谐波传输分析模型

3．1．3 谐波传播过程中的放大与谐振

3．2 谐波放大的抑制措施

3．3 本章小结

第4章 谐波对风电场影响分析及抑制措施

4．1 双馈风电系统和直驱风电系统结构及控制策略

4．1．1 双馈风电系统的结构与控制策略

4．1．2 直驱风电系统的结构与控制策略

4．2 背景谐波对风电系统并网换流器控制的影响

4．2．1 谐波对锁相环的影响

4．2．2 谐波对并网电流的影响

4．3 抑制谐波对风电系统并网换流器影响的措施

4．3．1 改善谐波对锁相环影响的措施

4．3．2 改善谐波对并网电流影响的措施

4．4 风电系统的谐波阻抗分析

4．5 本章小结

5．1 本文工作总结

5．2 未来工作计划

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢