孙媛媛 尹志明 郑伟杰 刘 颖

（1.山东大学电气工程学院 济南 250061 2.中国电力科学研究院 北京 100192 3.山东电力集团济南供电公司 济南 250021）

1 引言

晶闸管可控电抗器（Thyrisor Controlled Reactors，TCRs）由两个反并联的晶闸管串联一个电抗器组成，它是静止无功补偿中的重要组成元件[1]。TCRs作为可变电感，可快速、平滑地调节所吸收的无功功率，因此它和晶闸管投切电容器（Thyristor Switched Capacitor,TSC）一起成为电力系统中无功补偿和电压调节的重要手段[2,3]。然而，从电能质量方面考虑，TCRs 作为开关型电力电子器件，在运行过程中，将大量的谐波电流注入系统，是电力系统中重要的非线性谐波源[4,5]。

分析 TCRs 产生的谐波，主要有四类方法。①恒流源法：基于TCRs的典型谐波频谱和特定运行工况的基波潮流结果，根据恒流源法的公式计算得出TCRs 注入系统的谐波电流[6-8]，该方法在目前的谐波分析中应用广泛。②诺顿等效电路模型：在恒流源模型的基础上并联表征TCRs 谐波电压和谐波电流自耦合效应的导纳[9,10]，但未考虑谐波电压和谐波电流之间的互耦合作用。③基于传递函数的模型：TCRs 中背靠背的晶闸管交替导通和关断，任一晶闸管导通时定义开关函数为1，所有晶闸管都关断时定义开关函数为0[11-13]；基于此传递函数，在频域中推导得出TCRs的谐波模型[14]。该模型通过两个导纳矩阵将TCRs 各次谐波电压和谐波电流的耦合关系展示出来，模型准确但计算复杂。④时域法：用微分方程描述TCRs 电压和电流之间的关系，通过求解微分方程得出TCRs 注入系统的谐波电流[15]。该方法准确，但对大系统来说，搭建模型所需的工作量大且仿真运行时间长。……