高壓直流換流站閥系統(tǒng)寬頻建模與電磁騷擾特性的研究.pdf

1、了解±500kV換流站電磁兼容環(huán)境，能夠獨(dú)立掌握建模、預(yù)測(cè)計(jì)算方法，為今后更高電壓等級(jí)的電磁兼容設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)，是我國(guó)換流站技術(shù)國(guó)產(chǎn)化的要求。本文結(jié)合國(guó)家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目“電磁干擾的耦合機(jī)理”(50325723)、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“高壓直流換流閥系統(tǒng)參數(shù)提取及寬頻等效電路模型的研究”(50707008)，發(fā)改委自主化項(xiàng)目“換流站電磁兼容技術(shù)研究”(EHV[2007]GC004)，通過(guò)對(duì)三座±500kV直流換流站電磁騷擾的全面測(cè)量和

2、分析，獲得了±500kV直流換流站電磁騷擾的時(shí)頻特性。在此基礎(chǔ)上，本文重點(diǎn)研究了傳輸線時(shí)域有限元方法和換流閥系統(tǒng)寬頻電路模型，并應(yīng)用于±500kV直流換流站一次系統(tǒng)的傳導(dǎo)和輻射電磁騷擾以及換流站周邊無(wú)線電干擾的預(yù)測(cè)計(jì)算．通過(guò)與測(cè)量結(jié)果及其它文獻(xiàn)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了本文方法的有效性和實(shí)用性。本文主要研究成果如下： 1．獲得了±500kV直流換流站正常運(yùn)行和開(kāi)關(guān)操作時(shí)的電磁騷擾的時(shí)頻特性，為我國(guó)±500kV直流換流站電磁兼容標(biāo)

3、準(zhǔn)的制定提供了電磁環(huán)境基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 2．提出了傳輸線時(shí)域有限元方法，可應(yīng)用于傳輸線上任意一點(diǎn)聯(lián)結(jié)集中參數(shù)電路的時(shí)域計(jì)算，避免了采用時(shí)域有限差分法時(shí)需要聯(lián)立求解集中參數(shù)電路狀態(tài)方程以及由于中心差分離散而帶來(lái)的吉布斯效應(yīng)等問(wèn)題，進(jìn)一步豐富了傳輸線理論研究體系。最后將其應(yīng)用于±500kV直流換流站500kV交流場(chǎng)開(kāi)關(guān)操作時(shí)在CVT二次側(cè)產(chǎn)生的電磁騷擾以及流經(jīng)CVT接地下引線的入地瞬態(tài)電流的預(yù)測(cè)計(jì)算。 3．提出了基于雙口網(wǎng)絡(luò)測(cè)量獲

4、得單端口網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的轉(zhuǎn)換方法，并充分利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對(duì)±500kV直流換流閥系統(tǒng)各元件的散射參數(shù)進(jìn)行了寬頻測(cè)量，轉(zhuǎn)換獲得了元件的寬頻阻抗參數(shù)。通過(guò)有理逼近技術(shù)并利用Brune(布隆)網(wǎng)絡(luò)綜合方法，實(shí)現(xiàn)了±500kV直流換流閥系統(tǒng)各元件的寬頻等效電路建模。由這些模型仿真得到的寬頻阻抗特性與測(cè)量結(jié)果一致，驗(yàn)證了其有效性。 4．建立了±500kV直流換流站換流閥系統(tǒng)和交直流側(cè)一次系統(tǒng)得的寬頻電路模型，對(duì)±500kV直流換流站運(yùn)行時(shí)在一