高压换流站交流侧滤波装置设计研究

王 邕

(杭州余杭城市建设集团有限公司，浙江 杭州 310000)

随着工业和科技的不断发展，电力需求也越来越大，特高压输电应运而生，不仅能够减少成本损耗，还能提高输电效率[1]。随着越来越多的分布式发电效率不断提高，风电、光伏等不同的发电形式实现并网，其通过交直流混联的方式展开特高压输电，成为目前电力供应的发展方向[2-3]。然而，换流装置或光伏发电设备在运行过程中会引起大量的谐波电压和谐波电流，进而对电网以及用户造成严重的影响[4]。因此，需要针对抑制交流系统谐波以及无功补偿展开进一步研究。

换流站作为特高压输电的重要环节，承担了交直流转换的工作，然而其也是一个重要的谐波源。在转换过程中，换流器将引起大量的谐波，造成其交流侧以及直流侧都会出现严重的电压畸变[5]。针对12脉动的换流器系统，当以理想情况下运行时，在系统的交流侧会出现12k±1次的特征谐波，在其直流侧会出现12k次的特征谐波[6]。现实中不存在理想情况下运行，其换流站的换流阀触发延迟角不同或者触发脉冲间隔距离不一致、各相阻抗以及变比也不完全相等，将会引起交流侧以及直流侧出现非特征谐波[7-9]。因此，需要在换流站的谐波源处进行相关且有效的滤波处理。

传统的在交流侧采取滤波的方法为在换流器网侧母线上并联滤波装置，能够在一定程度上抑制谐波，起到滤波作用[10-11]。然而，在对滤波器进行设计时，需要展开其稳态定值计算，即得到各部件将会产生的最大电压和电流，进而分别获得交流系统阻抗和滤波器阻抗的相匹配，否则将无法克服换流器的无功功率以及谐波对自身造成的影响[12-14]。……