高壓輸電線路暫態(tài)過程中諧波分量特性研究及仿真分析.pdf

1、隨著江蘇經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，人民群眾和電力客戶對電能質(zhì)量的要求越來越高。同時，隨著江蘇電網(wǎng)發(fā)展規(guī)模的不斷擴(kuò)大，安全可靠供電的重要性也日益凸顯。在理想狀態(tài)下，電網(wǎng)中的電壓和電流波形是50HZ正弦波。但在實(shí)際狀態(tài)下，電網(wǎng)中總會因為各種因素而導(dǎo)致波形畸變，產(chǎn)生很多高次諧波。特別是各種換流器件的大量應(yīng)用、電子電器的廣泛普及等原因，導(dǎo)致電網(wǎng)內(nèi)的電能產(chǎn)生較大畸變，充斥著很多高次諧波，對電網(wǎng)內(nèi)的各種電器設(shè)備、電力客戶等帶來嚴(yán)重危害。近年來，隨著電氣化

2、鐵路的大規(guī)模建設(shè)和風(fēng)電場的快速發(fā)展，其產(chǎn)生的諧波干擾對電網(wǎng)影響越來越大，特殊情況下甚至影響到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。為此，江蘇省電力公司會同科研院及地市供電公司全面開展了電氣化鐵路和風(fēng)電場產(chǎn)生諧波對電網(wǎng)影響及抑制手段的研究。
　　本文首先通過回顧電力系統(tǒng)暫態(tài)過程了解故障時諧波的基本特征、危害和影響，并掌握對于諧波的基本分析方法，為后續(xù)研究打下理論基礎(chǔ)。然后，闡述了幾種常用數(shù)字濾波器的原理和功能，并利用MATLAB軟件設(shè)計出相應(yīng)的數(shù)字濾

3、波器（m文件），利用交互式信號處理窗口對它們的濾波效果進(jìn)行比較。論文首先搭建了500kV高壓長距離輸電線路數(shù)學(xué)模型，通過小波分析進(jìn)行仿真分析、濾波處理及分析研究，并以高壓輸電線路單相接地故障為例，研究了故障產(chǎn)生的諧波對高壓輸電線路工頻保護(hù)裝置的影響，提出給零序電流保護(hù)增加橢圓低通濾波器環(huán)節(jié)，通過數(shù)據(jù)分析反映出濾波器削弱了高次諧波對傳統(tǒng)保護(hù)的影響。同時，本文以電氣化鐵路供電線路中諧波為研究對象，通過實(shí)測數(shù)據(jù)，分析了電氣化鐵路負(fù)荷的特點(diǎn)及諧

4、波對電網(wǎng)的影響，提出了減少諧波影響的措施。最后，本文對風(fēng)電場接入線路中諧波分量特性進(jìn)行了深入研究，對相應(yīng)輸電線路和變電站諧波數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)測，對諧波數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。對諧波給電網(wǎng)造成的影響及未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了評估，并提出了風(fēng)電場諧波治理及提升電能質(zhì)量的措施。
　　本文結(jié)合江蘇境內(nèi)電氣化鐵路供電線路、風(fēng)電場接入輸電線路、山西陽城至江蘇輸變電工程，從諧波對電網(wǎng)的影響、對高壓輸電線路工頻保護(hù)裝置的影響等多個角度，采用了數(shù)據(jù)實(shí)測、Matlab