计及变压器铁芯饱和的LCC-HVDC输电系统谐波不稳定性评估与应用
2021-03-29李晓华蔡泽祥蔡苏斌
电力自动化设备 2021年3期
刘 对,李晓华,蔡泽祥,蔡苏斌
(华南理工大学 电力学院,广东 广州510640)
0 引言
随着电力电子装备在电力系统中的广泛应用,谐波问题已成为电网中较为突出的问题之一[1]。作为电力电子技术的实际应用,基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)输电系统谐波问题尤为严峻[2-4]。
近年来,电网中出现了多起因谐波导致直流保护误动的事件,严重影响了LCC-HVDC 输电系统的安全稳定性[3]。事故分析表明谐波经换流器及直流线路的转化、传递和放大后造成保护系统的误动。目前,已有文献针对LCC-HVDC 输电系统谐波进行了相应的研究。文献[5]对LCC-HVDC 输电系统变压器铁芯饱和的不稳定性问题进行研究,并且提出了稳定性的相应判据,但是该计算方法较为复杂;文献[6]提出了互补谐振的概念,分析了交、直流间相互影响产生的谐振。然而在实际LCC-HVDC输电系统中一旦发生谐波不稳定问题,上述2 种现象往往同时存在。文献[7]分析了不同短路比对谐波不稳定性的影响,其采用的频率扫描方法虽然可以得到计及换流器交流侧频率的阻抗特性但并不能揭示谐波不稳定性的产生机理。文献[8]通过时域仿真分析LCC-HVDC输电系统谐波,该方法计算准确,但时域仿真通常具有较大的计算量且效率较低。文献[9]利用开关函数对换流器的调制作用进行了相应的推导,并构建了LCC-HVDC 输电系统送端谐波不稳定问题的判据,然而在该判据中并没有考虑变压器铁芯饱和问题,具有一定的局限性。文献[10]在文献[9]的基础上加入变压器铁芯饱和因素,构建了更加贴近实际的谐波不稳定性判据。……
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