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《华北电力大学(河北)》 2008年
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高压直流换流站阀系统宽频建模与电磁骚扰特性的研究

刘磊  
【摘要】: 了解±500kV换流站电磁兼容环境,能够独立掌握建模、预测计算方法,为今后更高电压等级的电磁兼容设计奠定基础,是我国换流站技术国产化的要求。本文结合国家杰出青年科学基金项目“电磁干扰的耦合机理”(50325723)、国家自然科学基金项目“高压直流换流阀系统参数提取及宽频等效电路模型的研究”(50707008),发改委自主化项目“换流站电磁兼容技术研究”(EHV[2007]GC004),通过对三座±500kV直流换流站电磁骚扰的全面测量和分析,获得了±500kV直流换流站电磁骚扰的时频特性。在此基础上,本文重点研究了传输线时域有限元方法和换流阀系统宽频电路模型,并应用于±500kV直流换流站一次系统的传导和辐射电磁骚扰以及换流站周边无线电干扰的预测计算。通过与测量结果及其它文献的计算结果进行比较,验证了本文方法的有效性和实用性。本文主要研究成果如下: 1.获得了±500kV直流换流站正常运行和开关操作时的电磁骚扰的时频特性,为我国±500kV直流换流站电磁兼容标准的制定提供了电磁环境基础数据。 2.提出了传输线时域有限元方法,可应用于传输线上任意一点联结集中参数电路的时域计算,避免了采用时域有限差分法时需要联立求解集中参数电路状态方程以及由于中心差分离散而带来的吉布斯效应等问题,进一步丰富了传输线理论研究体系。最后将其应用于±500kV直流换流站500kV交流场开关操作时在CVT二次侧产生的电磁骚扰,以及流经CVT接地下引线的入地瞬态电流的预测计算。 3.提出了基于双口网络测量获得单端口网络参数的转换方法,并充分利用矢量网络分析仪对±500kV直流换流阀系统各元件的散射参数进行了宽频测量,转换获得了元件的宽频阻抗参数。通过有理逼近技术并利用Brune(布隆)网络综合方法,实现了±500kV直流换流阀系统各元件的宽频等效电路建模。由这些模型仿真得到的宽频阻抗特性与测量结果一致,验证了其有效性。 4.建立了±500kV直流换流站换流阀系统和交直流侧一次系统的宽频电路模型,对±500kV直流换流站运行时在一次系统产生的传导和辐射电磁骚扰进行了预测计算,预测计算结果与测量结果吻合。并在此基础将其应用于研究±500kV直流换流站运行时产生的传导和辐射电磁骚扰问题,并对电磁骚扰抑制措施的效果进行了分析。 5.基于上述宽频电路模型并结合矩量法,以换流阀开通时的瞬态电压为激励源,对±500kV直流换流站周边的无线电干扰水平进行了预测计算。
【学位授予单位】:华北电力大学(河北)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TM76

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【引证文献】
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1 刘士利;改进的边界元法及其在电场计算中的应用[D];华北电力大学(北京);2011年
2 孙海峰;换流站换流系统的宽频电路建模方法和应用的研究[D];华北电力大学(北京);2010年
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2 高飞;HVDC换流站电磁骚扰统计特性及与抗扰度波形相关性的研究[D];华北电力大学;2011年
3 黄冀华;高压直流换流阀系统宽频电路建模方法与瞬态过程研究[D];华北电力大学(北京);2010年
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【参考文献】
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1 张卫东;变电站开关操作瞬态电磁干扰问题的研究[D];华北电力大学(河北);2003年
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