《高压直流输电系统》开题报告.docx

高压直流输电系统开题报告 一、毕业设计(论文)课题来源、类型 本毕业设计的课 题来源为导师给定，课题类型为研究类。 二、选题的目的及意义 本毕业设计的主要任务是高压 直流输电系统谐波电流的分析与研究。 我国能源和负荷的 地理分布极不均衡，决定了我国要解决 21世纪上半叶的电 力供应问题，就必须在大力开发水电和火电的同时，建设 全国能源传输通道，实现长距离大容量的“西电东送”和 “北电南送” ，从而实现全国联网，充分发挥电网的水火互 补调剂及区域负荷错峰作用。目前，我国已经建成了多条 直流输电线路，包括早期建成的舟山试验工程和葛卜直流 输电工程，以及近年新建的天广、三常、三广和贵广直流 输电工程等。我国正在建设和规划建设中的还有灵宝背靠 背、三峡一上海、云南水电送广东、四川水电送华中、华 东以及西南水电送江西、福建，广东一海南联网等直流输 电工程。我国的直流输电技术必将在此过程中有长足的发 展。直流输电因其输电容量大，控制响应速度快，自身没 有同步运行的稳定性问题，远距离、大容量送电优势明显， 已成为我国重要的远距离、大容量送电和区域联网方式。 高压直流输电中的谐波问题也日益突出，谐波的存在使 得系统电能质量下降。其不但会严重影响电力系统自 身的安全运行，而且还影响输变电设备的正常运行和干扰 周围的通信系统。为此，我国于 1993年对电网中的谐波制 定了相应的国家标准。 谐波对电力系统和其他用电设备可 能带来非常严重的影响和危害。如果交、直流系统的谐波 分量过大，会使系统电压波形发生畸变，降低电能的质量。 谐波电压和谐波电流对电力系统的影响一般有以下几点： 1会在电网中引起局部的并联或串联谐振，加大了谐 波分量； 2由谐振导致的局部过电压，加速电力设备绝缘老化， 缩短使用寿命，增加建设投资； 3增加电网中发电机和电容器的附加损耗； 4影响换流器控制的稳定性； 5干扰邻近的通信设备，使电话线路产生杂音，降低 通信质量。 6. 干扰仪表和电能计量，造成较大误差; 7. 对继电保护或自动控制装置产生干扰和造成误动或 拒动 8谐波的存在对电网的经济运行也有一定程度的影响。 即使是在谐波分量没有超标的情况下，谐波也会造成大量 有功功率和无功功率的损耗。虽然它的相对值并不大，但 是绝对数量也是非常可观的。 高压直流输电的换流器是一 个高度非线性的谐波源，高 压直流输电系统运行时会在交、直流系统中产生丰富 的谐波，包括特征谐波及非特征谐波，因而进行谐波治理 之前需要了解高压直流输电系统中谐波的次数及含量。这 也正是本课题的研究意义所在。 三、本课题在国内外的研究状况及发展趋势 由于电力 系统日益复杂化以及电能质量要求日益提高，高压直流输 电系统谐波检测研究也在向纵深发展，主要发展趋势有： (1)谐波检测对象研究从以稳态谐波检测研究为主转向 非稳态谐披(波动谐波、快速变化谐波)检测。目前，对稳 态谐波检测的研究已经比较深入，其中的 FFT检测方法及 其实现技术已经比较成熟。 (2)谐波检测方法研究将以改善 FFT为主转向探索新的 有效方法。由于 DFT、FFT 受使用条件的限制，对小波变换、 瞬时无功功率理论、d-q 旋转坐标变换、NN 遗传算法等开 展深入研究是一种必然选择，这些新的谐波检测方法被广 泛应用是一种发展趋势。 (3)谐波检测实现技术研究将以模拟电路技术和不可编 程数字电路技术为主转向追求高精度、高速度和高可靠性、 高实时性、高鲁棒性的可编程器件技术” 。 (4)谐波理论研究从以传统谐波理论研究为主转向通用 谐波理论。传统的谐波理论很少关注不同次谐波之间产生 的畸变 功率问题以及非稳态谐波问题，已经不能完全适应电 力系统复杂化的客观实际，探索适用于复杂化系统的通用 谐波理论以及新的谐波评定方法，不仅是谐波理论自身发 展的需要，更是解决电力系统谐波问题的客观需求。 四、本课题主要研究内容 本课题主要研究内容为： 了解国内外高压直流输电系统及其谐波问题的研究状 况及研究方法。 学习快速傅里叶变换理论，深入研究分析 FFT理论用 于分析高压直流输电系统谐波的可行性和可能遇到的问题。 利用 Matlab编写基于 FFT谐波检测算法，验证该算法 程序的正确性和有效性。 利用