《高壓直流輸電系統(tǒng)》開題報告

《高壓直流輸電系統(tǒng)》開題報告

　　一、畢業(yè)設計(論文)課題來源、類型 本畢業(yè)設計（論文）的課題來源為導師給定，課題類型為研究類。

　　二、選題的目的及意義 本畢業(yè)設計（論文）的主要任務是高壓直流輸電系統(tǒng)諧波電流的分析與研究。 我國能源和負荷的地理分布極不均衡，決定了我國要解決21世紀上半葉的電力供應問題，就必須在大力開發(fā)水電和火電的同時，建設全國能源傳輸通道，實現(xiàn)長距離大容量的“西電東送”和“北電南送”，從而實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)，充分發(fā)揮電網(wǎng)的水火互補調(diào)劑及區(qū)域負荷錯峰作用。目前，我國已經(jīng)建成了多條直流輸電線路，包括早期建成的舟山試驗工程和葛卜直流輸電工程，以及近年新建的天廣、三常、三廣和貴廣直流輸電工程等。我國正在建設和規(guī)劃建設中的還有靈寶背靠背、三峽一上海、云南水電送廣東、四川水電送華中、華東以及西南水電送江西、福建，廣東一海南聯(lián)網(wǎng)等直流輸電工程。我國的直流輸電技術必將在此過程中有長足的發(fā)展。直流輸電因其輸電容量大，控制響應速度快，自身沒有同步運行的穩(wěn)定性問題，遠距離、大容量送電優(yōu)勢明顯，已成為我國重要的遠距離、大容量送電和區(qū)域聯(lián)網(wǎng)方式。 高壓直流輸電中的諧波問題也日益突出，諧波的存在使

　　得系統(tǒng)電能質(zhì)量下降。其不但會嚴重影響電力系統(tǒng)自身的安全運行，而且還影響輸變電設備的正常運行和干擾周圍的通信系統(tǒng)。為此，我國于1993年對電網(wǎng)中的諧波制定了相應的國家標準。 諧波對電力系統(tǒng)和其他用電設備可能帶來非常嚴重的影響和危害。如果交、直流系統(tǒng)的諧波分量過大，會使系統(tǒng)電壓波形發(fā)生畸變，降低電能的質(zhì)量。諧波電壓和諧波電流對電力系統(tǒng)的影響一般有以下幾點：

　　1．會在電網(wǎng)中引起局部的并聯(lián)或串聯(lián)諧振，加大了諧波分量；

　　2．由諧振導致的局部過電壓，加速電力設備絕緣老化，縮短使用壽命，增加建設投資；

　　3．增加電網(wǎng)中發(fā)電機和電容器的附加損耗；

　　4．影響換流器控制的穩(wěn)定性；

　　5．干擾鄰近的通信設備，使電話線路產(chǎn)生雜音，降低通信質(zhì)量。

　　6. 干擾儀表和電能計量，造成較大誤差;

　　7. 對繼電保護或自動控制裝置產(chǎn)生干擾和造成誤動或拒動

　　8．諧波的存在對電網(wǎng)的經(jīng)濟運行也有一定程度的影響。即使是在諧波分量沒有超標的情況下，諧波也會造成大量有功功率和無功功率的損耗。雖然它的相對值并不大，但是絕對數(shù)量也是非常可觀的。 高壓直流輸電的換流器是一個高度非線性的諧波源，高

　　壓直流輸電系統(tǒng)運行時會在交、直流系統(tǒng)中產(chǎn)生豐富的諧波，包括特征諧波及非特征諧波，因而進行諧波治理之前需要了解高壓直流輸電系統(tǒng)中諧波的次數(shù)及含量。這也正是本課題的研究意義所在。

　　三、本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢 由于電力系統(tǒng)日益復雜化以及電能質(zhì)量要求日益提高，高壓直流輸電系統(tǒng)諧波檢測研究也在向縱深發(fā)展，主要發(fā)展趨勢有：

　　(1)諧波檢測對象研究從以穩(wěn)態(tài)諧波檢測研究為主轉向非穩(wěn)態(tài)諧披(波動諧波、快速變化諧波)檢測。目前，對穩(wěn)態(tài)諧波檢測的研究已經(jīng)比較深入，其中的FFT檢測方法及其實現(xiàn)技術已經(jīng)比較成熟。

　　(2)諧波檢測方法研究將以改善FFT為主轉向探索新的有效方法。由于DFT、FFT受使用條件的限制，對小波變換、瞬時無功功率理論、d-q旋轉坐標變換、NN遺傳算法等開展深入研究是一種必然選擇，這些新的諧波檢測方法被廣泛應用是一種發(fā)展趨勢。

　　(3)諧波檢測實現(xiàn)技術研究將以模擬電路技術和不可編程數(shù)字電路技術為主轉向追求高精度、高速度和高可靠性、高實時性、高魯棒性的可編程器件技術”。

　　(4)諧波理論研究從以傳統(tǒng)諧波理論研究為主轉向通用諧波理論。傳統(tǒng)的諧波理論很少關注不同次諧波之間產(chǎn)生的畸變

　　功率問題以及非穩(wěn)態(tài)諧波問題，已經(jīng)不能完全適應電力系統(tǒng)復雜化的客觀實際，探索適用于復雜化系統(tǒng)的通用諧波理論以及新的諧波評定方法，不僅是諧波理論自身發(fā)展的需要，更是解決電力系統(tǒng)諧波問題的客觀需求。

　　四、本課題主要研究內(nèi)容 本課題主要研究內(nèi)容為：

　　（1）了解國內(nèi)外高壓直流輸電系統(tǒng)及其諧波問題的研究狀況及研究方法。

　　（2）學習快速傅里葉變換（FFT）理論，深入研究分析FFT理論用于分析高壓直流輸電系統(tǒng)諧波的可行性和可能遇到的問題。

　　（3）利用Matlab編寫基于FFT諧波檢測算法，驗證該算法程序的正確性和有效性。

　　（4）利用Matlab搭建 Simulink 仿真模型產(chǎn)生比較符合實際的高壓直流輸電系統(tǒng)電流波形并進行抽樣采集。

　　（5）利用已經(jīng)編寫好的基于FFT諧波分析程序來分析研究各種運行情況下的諧波特性。

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