直流输电的谐波传播与优化抑制

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高压直流输电在运行过程中,交流侧和直流侧都会产生大量的谐波。交流的谐波注入电网后,会给电网的运行带来严重的后果,而直流侧的谐波对线路周围的通信线路产生通信干扰,因此都必须通过滤波器来加以抑制。 本文以CIGRE标准HVDC测试模型为例,重点研究了HVDC换流站的控制逻辑以及相应特性,交流侧无源滤波器和直流侧无源滤波器的参数优化选择。主要研究成果和结论如下: 1)研究典型直流输电系统的稳态、暂态响应特性。分析了直流输电整流侧和逆变侧控制逻辑的主要环节。在Simulink中搭建了标准系统和控制模块,仿真了稳态响应和几种典型故障下的暂态响应特性。 2)根据换流器的详细数学模型,在PQSDS软件中实现换流器这个谐波源,并且考虑了母线电压含有奇次谐波时的换流器数学模型,利用PQSDS软件计算换流器产生的谐波和在电网中的传播。 3)本文采用了自适应的交叉概率和变异概率的遗传算法,保证群体的多样性及算法的收敛性,用混沌算子产生新种群克服了早熟问题,以无源滤波器成本,谐波畸变率为目标,以无功功率补偿,谐振为约束条件,对无源滤波器的参数进行优化。编写了改进的遗传算法代码并与PQSDS专家决策模块结合,并通过仿真验证该方法的可行性。 4)利用改进的遗传算法程序对直流滤波器进行优化设计,以成本和滤波效果作目标,并以满足等效干扰电流在规定范围校核。通过仿真对结果进行验证,证明该方法的正确性。
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