UHVDC在不同運(yùn)行方式下對(duì)換流變壓器的影響研究.pdf

1、我國(guó)資源分布與能源需求的不平衡的特點(diǎn)決定了特高壓直流輸電是我國(guó)電網(wǎng)在未來(lái)20年里的重點(diǎn)發(fā)展方向。由于直流輸電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式不同使其與交流輸電相比具有其獨(dú)有的特點(diǎn)，即會(huì)在換流變壓器中引入等效的連續(xù)直流電流。換流變壓器是交流電和直流電相互變換的核心裝備，其可靠運(yùn)行對(duì)整個(gè)高壓直流輸電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。直流電流入侵換流變壓器繞組會(huì)導(dǎo)致變壓器直流偏磁現(xiàn)象的發(fā)生，給換流變壓器本身和系統(tǒng)造成一系列的不利影響，且導(dǎo)致?lián)Q流變壓器振動(dòng)加劇、噪音增大的直

2、接原因就是直流偏磁現(xiàn)象。本文就是從直流偏磁的角度出發(fā)，分析特高壓直流輸電系統(tǒng)在不同運(yùn)行方式下產(chǎn)生的直流偏磁電流對(duì)換流變壓器產(chǎn)生的影響。
　　首先，本文根據(jù)UHVDC輸電的基本工作原理，分析了換流變壓器直流偏磁產(chǎn)生的原因和機(jī)理，詳細(xì)研究了單相雙繞組變壓器中勵(lì)磁電流計(jì)算方法，并通過(guò)公式推導(dǎo)對(duì)換流變壓器直流偏磁情況下勵(lì)磁電流的各諧波成分進(jìn)行理論分析。
　　其次，在PSCAD/EMTDC環(huán)境中搭建了±800kV特高壓直流輸電系統(tǒng)仿真

3、模型，并對(duì)系統(tǒng)不同運(yùn)行方式進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。在該模型的基礎(chǔ)上，本文利用了電阻等效分流法，提出一種評(píng)估換流變壓器中性點(diǎn)直流偏磁與UHVDC輸電系統(tǒng)運(yùn)行方式關(guān)系的仿真模型，建立了傳輸功率與換流變壓器中性點(diǎn)電流的映射關(guān)系?；赨MEC變壓器模型本文定量的分析了不同大小的直流偏磁電流入侵換流變壓器中性點(diǎn)時(shí)對(duì)換流變壓器勵(lì)磁特性、網(wǎng)側(cè)和閥側(cè)繞組諧波特性以及無(wú)功消耗特性的影響。
　　再次，本文采用二維非線性場(chǎng)路耦合有限元分析法，在A

4、nsoft/Maxwell軟件中建立了換流變壓器直流偏磁有限元分析模型，對(duì)不同直流偏磁情況下?lián)Q流變壓器內(nèi)部的磁場(chǎng)分布情況進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證了換流變壓器直流偏磁的理論。并選取了四條具有代表性的路徑對(duì)換流變壓器不同位置處的磁密分布情況進(jìn)行了詳細(xì)的分析。
　　最后，分析和比較了幾種抑制換流變壓器直流偏磁的措施:變壓器中性點(diǎn)串聯(lián)電阻法、串聯(lián)電容法、反向注入電流法及電位補(bǔ)償法，對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)做了詳細(xì)的說(shuō)明，并以解決實(shí)際問(wèn)題為研究目標(biāo)，就直流偏磁