鉴于地磁暴对电网干扰可能引起灾难性的后果,国内外学者对电网中GIC衍生的次生干扰开展了大量研究,其中谐波次生干扰一直是该领域的研究热点。由于特高压直流输电送、受端交流电网的输电距离长且单位长度线路直流电阻小,同样等级的地磁暴作用下电网GIC的量值更大,使换流变压器发生偏磁程度更深,产生的谐波干扰更大,同时,连接交直流系统的换流器也会向电网注入大量特征谐波。GIC作用下,使得交直流电网之间的谐波交互作用愈加复杂,给系统的滤波器设计和继电保护装置设定提出了挑战。因此,研究GIC同时侵害交直流高压电网变压器次生的谐波干扰耦合问题很有必要。本文针对GIC侵入特高压交直流电网交直流谐波耦合特性展开了研究,主要工作如下:偏磁饱和的换流变和换流器作为谐波源,使得交直流输电电网成为多谐波源耦合的系统,首先单独分析它们产生谐波的机理,并运用调制理论分析耦合谐波在交直流侧传递的变化规律,揭示了交直流系统的谐波效应机理。由于系统的非线性时变性,借助于HSS理论将12脉波换流站微分方程时域模型频域化、小信号化,推导了交流谐波电与直流谐波电压间的传递函数矩阵,并将此拓展到双12脉波系统,进而得到特高压交直流系统HSS小信号数学模型,同时该建模方法避免了“维度灾”,便于多频次谐波相互作用特性的分析。利用PSCAD软件中的双绕组变压器经典饱和模型模拟换流变偏磁状态,并以此搭建了﹢800k V特高压直流分层接入电网谐波仿真模型。通过特高压交直流系统HSS小信号数学计算模型及PSCAD仿真模型,分析送端、受端及送受端GIC谐波耦合特性,计算交流侧谐波电流及直流侧谐波电压。两模型对比结果说明了所建模型的准确性。结果表明:GIC作用下特高压交直流系统,相比于受端接入单电压等级,分层接入方式500k V交流系统中的5、6、7次电流谐波含量降低,主导谐波由5次变为6次;受端接入交流系统的方式不影响谐波电压分量幅值,3次作为主导谐波;系统中直流电压3次谐波及交流侧电流2、3、4、5次谐波含量均有超出标准限定风险,送端系统的谐波含量普遍大于受端系统;必须采用送受端研究GIC谐波耦合,仅送或受端系统研究成果不具实际工程价值。