資源描述：
《基于調制迭代法的輸電系統(tǒng)多饋入諧波分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、基于調制迭代法的輸電系統(tǒng)多饋入諧波分析4-^逢侯云海韓峰波長春工業(yè)大學電氣與電子工程學院摘要：棊于調制理論和迭代理論，提出丫一種新的諧波分析方法，即調制迭代諧波分析法。將調制迭代分析法運用于高壓直流輸電系統(tǒng)多饋入諧波分析中，以多饋入高壓直流輸電系統(tǒng)為例，用該方法計算各換流器諧波電壓電流，同時，利用MATLAB/SIMULINK進行時域仿真。將計算結果與仿真結果進行算例分析，比較是否一致，從而論證調制迭代理論的正確性和可行性。關鍵詞：調制迭代理論;高壓直流輸電系統(tǒng);多饋入諧波分析;調制迭代諧波分析法;作
2、者簡介：陳恩澤（1992—），男，主要研究方向為電力變換技術。1背景闡述高壓直流輸電系統(tǒng)的諧波分析方法主要包括迭代諧波分析法、統(tǒng)一棊波和特征諧波潮流算法、調制理論分析法和諧波域分析法等。這些方法多少都存在一些弊端,本文以調制理論和迭代理論為基礎，提出了一種調制迭代諧波分析法。以調制理論為框架，將迭代諧波分析法融入其中，既合理地模擬換流站的非線性特征，解決丫交直流系統(tǒng)的接門問題，又通過迭代使諧波計算結果更加準確。2調制迭代諧波分析法的提出2.1調制理論諧波分析法2.1.1調制理論概述調制諧波分析法就是將
3、調制理論運用于換流器換流中，用開關函數(shù)來表示換流器屮復雜的電壓和電流，用博里葉級數(shù)表示開關函數(shù)，準確地描述換流器非線性持征。對于任何輸電系統(tǒng)的換流器，直流側電壓與交流側電流的相互關系可表示為:式（1）（2）中為直流電壓;ea,eb,e。為換流站交流母線電壓瞬時值;id為電流瞬吋值;Sua,Sub,SU￡分別為每一相電壓調制函數(shù);Sia,Sib,每一相電流調制函數(shù)，同時，調制函數(shù)可用傅里葉級數(shù)表示。2.1.2調制理論的模型和分析方法對于6脈波換流器，在理想狀態(tài)下，開關瞬時完成換和，不存在換和重疊角，如圖
4、1U）所示。如圖1（b）所示，在考慮重疊角時，由于電壓在換相階段會滯后，所以，可以將電壓調制函數(shù)近似看成是換相期間幅值為0.5、導通期間幅值為1的鋸齒波，電壓電流的開關系數(shù)式為：另外，由于換相時電流不能突變，函數(shù)波形與換流器在交流側產生的特征諧波電流波形一致，但電壓電流的開關系數(shù)式應改為式（4），即：圖1為不考慮換和角S時和考慮換S和角時的三和橋式6脈沖整流電路a和電壓開關函數(shù)L以及電流開關函數(shù)S,?的圖形。在理想狀況下，開關器件瞬時完成換相不存在換相重疊角。對于A,B，C三相，開關函數(shù)與電流開關函數(shù)
5、完全相同。圖1電壓電流調制迭代函數(shù)圖下載原圖2.2迭代理論諧波分析法迭代諧波是通過反復迭代求出系統(tǒng)中的諧波分量，即從換流站交流端的電壓出發(fā)，通過求解換流站模型計算出穩(wěn)態(tài)運行情況下各個換流站注入到交流系統(tǒng)的電流。第k次迭代得到的各次諧波電流矢量為：式（5）中:U為諧波電壓矢量;函數(shù)關系f為諧波域下的換流站模型;對i進行快速傅里葉變換，得到各次諧波電流矢量I,則第k次迭代得到的各次諧波電流矢量力L。對于每一次諧波，求解交流網(wǎng)絡的節(jié)點電壓方程，可以計算出換流站諧波電壓矢量，即：2.3調制迭代諧波分析法調制迭
6、代諧波分析法就是在調制理論框架下，將迭代諧波分析法應用其中，將這2種算法結合起來，互為補充，使諧波模型更準確，具體步驟如下。2.3.1直流側電壓已知兩交流系統(tǒng)的三相供電電壓，通過電壓調制函數(shù)分別計算出整流側和逆變側電壓。2.3.2直流側等效時變阻抗為了確保諧波模型的準確性，需要考慮換流器直流側的等效阻抗時變特性。2.3.3直流側電壓通過前面兩步分別求出直流線路上整流側和逆變側的電壓以及直流等效時變阻抗，從而算出直流線路上第n次電流諧波分量，即：式（7）中：為第n次諧波電流分量;RTQT+jno3LTO
7、T為等效波阻抗;iw為直流線路上第n次諧波電壓降，即整流側諧波電壓和逆變側諧波電壓差，要考慮阻抗特性。將求出的直流線路上的各次諧波分量相加，可以得到總的諧波電流為:2.3.4計算交流電流計算交流電流，將直流電流“代入式（2）屮求得交流電流，再根據(jù)傅里葉變換，計算出注入交流系統(tǒng)各次諧波電流分量。2.3.5計算交流電壓將各次諧波電流分量作為交流系統(tǒng)的諧波電流受控源，根據(jù)每一次諧波求出交流系統(tǒng)中各元件的諧波m抗，然后再求解網(wǎng)絡節(jié)點方程，得到各節(jié)點的諧波電壓。2.3.6迭代計算將諧波電壓作為換流器的初始輸入量
8、，重復上述步驟，直到滿足收斂性，即各個換流站母線諧波電壓Uk變化不明顯，滿足耍求精度時停止迭代計算，精度耍求為3算例結果與仿真對比直流系統(tǒng)額定電壓為500kV，額定電流為2kA，額定傳輸功率為1GW;交流系統(tǒng)釆用500kV的4分裂導線;整流側母線額定電壓為345kV，短路容量為15GVA,整流器運行于定電流控制方式，觸發(fā)角a=150°;逆變側母線額定電壓為220kV，短路容量為10GVA，逆變器工作于定電壓控制方式，觸發(fā)角a=140o,最小熄弧角丫=20
