杨志栋， 倪晴， 罗隆福

(1.国家电网有限公司， 北京100031；2.湖南大学， 湖南 长沙410082)

0 引言

我国国土面积非常广阔， 用电负荷与能源资源的分布相距很远， 为了使得资源得以合理利用， 在电力建设过程中逐渐形成了“西电东送” “北电南送” 的局面[1-2]， 在这种距离远、 容量大的输电工程中高压直流输电技术有很大的优势[3]， 如远距离输电中高压直流输电线路的造价低、 损耗较小等。 但是传统的LCC-HVDC 系统中存在着一些问题， 例如换相失败是直流输电系统发生概率较高的故障[4]， 其主要原因是交流系统故障使得逆变侧换流母线电压下降； 高压直流输电系统中的换流变压器存在严重的噪声问题[5]， 影响着人民的生产生活和身心健康。

在高压直流输电系统中， 换流变压器是其核心设备[6]， 本文研究LCL-HVDC 系统中换流变压器的负载损耗问题。 普通变压器在运行过程中只承受交流电压， 而换流变压器除了承受交流电压， 还需承受直流电压， 其工作环境更加恶劣[7]。 在高压直流输电工程的实际运行中， 换流阀是一种非线性结构， 是高压直流系统中的主要谐波源[8]， 其产生的谐波将会使得换流变压器谐波电流增大、 震动加剧、 铁芯损耗增加等问题。 一般来说， 换流站中71%～88%损耗都是由换流变压器和晶闸管换流阀引起的[9]， 所以对于换流变压器损耗的计算是非常关键的。 本文以逆变侧为例， 在PSCAD 中建立了LCL 型HVDC 系统的仿真模型， 在该模型中研究换流变压器的负载损耗问题， 并与LCC-HVDC系统进行对比。……