《濾波換相換流器的基礎理論研究》是依託湖南大學，由許加柱擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：濾波換相換流器的基礎理論研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：許加柱
- 依託單位：湖南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
研究一種新型換流器- - 濾波換相換流器(Filter Commutated Converter，FCC)，主要包括四大部分：(1)諧波抑制：在FCC數學模型的基礎上，利用靈敏度函式分析法研究諧波源參數、電網參數以及閥側濾波裝置的諧波阻抗參數三大類攝動源對FCC濾波性能的影響，研究FCC新型換流變壓器的直流偏磁特性，提出偶數次非特徵諧波抑制法抑制諧波不穩定；(2)聯於弱交流系統：研究閥側無功功率動態調節控制換相電壓對FCC換相過程的影響，研究FCC聯於弱交流系統在典型故障恢復特性和功率輸送能力；(3)繼電保護方案的制定：針對FCC的特殊性，制定一套可行的FCC繼電保護方案； (4)仿真和實驗研究：針對上述研究內容，在基於FCC直流輸電系統綜合實驗平台和PSCAD準穩態模型上，開展一系列實驗與仿真對比研究，提出解決實際工程中存在的問題的方案。
結題摘要
新型換流器的拓撲及性能研究是近年來直流輸電、供電領域的熱門研究方向之一。本項目主要針對目前直流輸電領域存在的關鍵技術問題，提出了一種濾波換相換流器的拓撲結構，圍繞濾波換相換流器，重點完成了如下研究工作：(1) 引入靈敏度函式分析法，分析了系統阻抗和濾波支路阻抗攝動對FCC諧波效果的影響，為提高FCC諧波濾除率和濾波穩定性提供了理論基礎；(2)通過分析求得新型換流變壓器在接入和不接入閥側感應濾波器兩種情況下網側電流與閥側電流的關係，並結合差動保護理論，提出了新型換流變壓器的差動保護接線方案，為FCC的工程化套用奠定了重要基礎；(3)在分析直流偏磁產生機理的基礎上，針對目前抑制直流偏磁方法存在的不足，並結合FCC的接線特點，提出了採用偶數次非特徵諧波濾波器抑制直流偏磁影響的新方法，該方法在直流偏磁影響的同時，還可有效抑制直流輸電系統諧波不穩定問題，試驗和仿真結果表明，該方法具有良好的抑制諧波不問題效果；(4) 對FCC聯於弱交流系統的換相過程進行了詳細分析與研究，分析了感應濾波技術對換相電抗的影響，詳細分析了閥側無功動態調節對換相電壓的影響；仿真和試驗結果驗證了理論分析的正確性； (5) 基於CIGRE標準直流輸電模型，在PSCAD/EMTDC環境下建立了基於FCC直流輸電系統仿真模型，並在該模型基礎上，對其典型故障恢復特性和功率輸送能力進行了仿真研究，結果表明FCC具有良好的動、穩態性能；(6) 基於實驗室建立的背靠背直流輸電系統研究平台的實際物理參數，在Matlab環境下建立了相應的系統仿真模型，並對該平台進行了一系列實驗研究，並與仿真結果進行了對比分析，進一步驗證了本項目成果的正確性和可行性。經過三年的研究，本項目的研究成果達到了申請之初設定的研究目標，在人才培養、工程化套用、科研論文及專利申請方面均取得良好的成績。
