论文部分内容阅读
以上海某柔性直流输电工程为背景,本文采用仿真计算的方法,对柔直流换流站运行时产生的无线电干扰(RI)水平进行预测,同时,借助已有的柔直换流站示范工程,本文对其稳定运行期间的站内外电磁环境进行了大量的测量,测量结果验证了仿真预测结果的正确性。首先分析了模块化多电平换流器(MMC)物理拓扑结构和运行机理,结合赫兹偶极子模型搭建了柔直换流阀阀塔FEKO电磁辐射模型。采用直接频域计算方法,通过PSCAD电力系统仿真软件仿真获得了换流阀上、下桥臂电压和电流的时域波形,通过快速傅里叶变换(FFT)计算得到换流阀在稳态运行时各点的阻抗频率特性,得到了仿真计算的阻抗参数。最后将典型IGBT导通关断时的波形作为仿真激励参数,利用基于以矩量法为核心算法的FEKO软件,分析了柔性直流换流阀在运行期间无线电干扰特性。研究结果表明：随着频率升高,阀塔产生的RI在数值上逐渐减小,方向性逐渐增强,阀塔横向侧场强明显高于阀塔纵向侧场强,仿真计算得到最大干扰值约75.10dBμV/m,且数值上未超出规定的干扰限值。在仿真计算的同时,本文参照相关国内国际标准,利用电磁测量仪器测量获得了换流站HVDC运行期间其近场低频电场、磁场,以及空间高频电磁场,通过对测量结果的分析,换流站内低频电场、磁场分布规律大体一致,峰值出现在工频50Hz处,电场强度约为490V/m,并且随着频率的升高,电场强度幅值逐渐减小。总的来说两个换流站电场强度峰值均在ICNIRP所规定的各频点电磁场公众暴露限值范围内。仿真结果与测量结果在分布趋势上基本一致,验证了仿真计算的有效性。该研究对实际的柔直换流阀电磁兼容设计和电磁干扰防护具有参考价值。