随着更多的高压直流输电系统投入运行和电网互联程度的不断提高,系统的谐波问题日益凸显。为了保证电网运行的稳定性和电能质量,减小谐波对系统和设备安全运行的影响,需要对直流输电系统的的谐波问题进行系统性的研究。本文主要针对直流系统的谐波不稳定现象进行调研分析;搭建500kV换流变压器铁心模型,分析换流变压器偏磁饱和谐波特性,研究了直流输电系统中的2次谐波形成机理及其影响因素,基于PSCAD-EMTDC建立了变压器的仿真模型,分析了不同变压器结构的饱和特性。基于奈奎斯特稳定判据提出了由换流变压器铁心饱和引起的系统谐波不稳定判据。本文介绍了高压直流输电系统中2次谐波的传递过程,以及由此可能引发的谐波不稳定性。针对变压器绕组中存在的直流电流而导致的2次谐波电流进行了仿真分析研究,换流变压器网侧产生的2次谐波电流与注入阀侧绕组之间的直流电流呈线性关系,两者之间的关系由线性系数X体现。换流变压器铁心饱和引起的系统谐波不稳定判据与变压器变比N以及线性系数X相关,相关系数为(?),线性系数X与变压器的额定励磁电流I_m呈负相关。根据等价性原则搭建了小型试验平台,对谐波放大特性进行试验研究并分析其内在规律。对换流变压器的2次谐波源特性实验结果表明,直流电流注入变压器绕组,使励磁电流发生畸变,波形正负半波不对称,谐波畸变率升高。直流电流的注入使得励磁电流中的偶次谐波大幅度增加。变压器产生的2次谐波电流与注入绕组之间的直流电流呈线性关系。随着谐波次数的增加,各次谐波与直流电流之间的线性度变差,不再满足线性关系。2次谐波与直流电流的比值随变压器的励磁状态而改变,在过励时最高,欠励时最低。