【正文】 析方法，相關(guān)直流系統(tǒng)控制保護的響應(yīng)特性等問題，目前都研究較少。 SC． 其中，交流濾波器的分組接線圖如圖 ． 圖 交流濾波器分接線圖 wiring diagram of AC filter 交流濾波器參數(shù)如表 所示． 穗東換流站交流濾波器配置及參數(shù)與楚雄換流站相同． 直流濾波器 楚雄站直流濾波器的配置按每極兩組三調(diào)諧濾波器考慮，接線形式如圖 ，穗東換流站直流濾波器的配置及參數(shù)與 楚雄換流站相同．圖 2中 C1＝ 2． 0μ F， L１＝11． 773ｍ H， C2＝ 3． 415μ F， L2＝ 10． 266ｍ H， C3＝ 11． 773μ F， L3＝ 4． 77ｍ H． 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 26 平波電抗器 楚雄換流站平波電抗器每極按極母線和中性母線各裝設(shè) 2臺 75ｍＨ的干式平波電抗器，穗東換流站平波電抗器設(shè)置及參數(shù)與楚雄換流站相同． 換流閥 楚雄換流站及穗東換流站的閥組采用每極 2個 12脈動換流單元串 聯(lián)接線的接線方式， 2個 12 脈動閥組串聯(lián)電壓按 177。因此可以看出：如果干擾電壓升高，其線間容性耦合干擾也會隨之。ｍ，各線路的桿塔及導(dǎo)線參數(shù)如表 所示． 濾波器類型 DT11/24 DT13/36 HP3 SC C1 L1 R1 C2 L2 Uf MH OHM UF MH 500 500 1800 表 交流濾波器參數(shù) Parameter of AC filter 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 27 圖 直流濾波器接線圖 圖 云廣特高壓直流桿塔模型及參數(shù) Wiring diagram of DC filter and parameter of YunnanGuangdong UHVDC tower 表 直流輸電線路參數(shù) Parameter of DC transmission line 根據(jù)表 ，可建立云廣特高壓直流輸電桿塔模型及參數(shù)如圖 所示。而針對相關(guān)問題的分析模型與方法、研究手段、工程試驗等方面，國內(nèi)外都還基本處于空白。云廣直流 2021 年 和 2021 年 的兩次雙極相繼閉鎖事故中都是因為一極線路故障而引起了另一極電流電壓的波動從而使另一極保 護動作，并最終導(dǎo)致雙極相繼閉鎖。 本章小結(jié) 影響感應(yīng)電壓和電流的主要因素有：線路運行狀況 （停運線路接地電阻大小、接地位置、運行線路負(fù)荷及運行線路操作等 )、平行線路長度、相間及回路間距離、導(dǎo)線高度以及線路的換位情況等。 ㈡研究了一極直流線路故障 對健全的影響，進行了廣東直流線路靠近廣東極Ⅱ直流線路故障試驗。 ACSR720/50 GJ100 50 18 14 表 177。 基于 EMTDC、 RTDS 的同塔并架直流線路故障過程的電磁耦合機理仿真 同塔架設(shè)直流線路間存在電磁耦合，但各級導(dǎo)線間的電磁偶和關(guān)系不會給直流系統(tǒng)穩(wěn)定運行帶來嚴(yán)重的影響，只有當(dāng)直流線路發(fā)生接地故障等情況下，故障產(chǎn)生的暫態(tài)分量會因電磁耦合的關(guān)系及線路參數(shù)不平衡等原因影響到其他正常運行的級導(dǎo)線。 圖 電源模型圖 平肥 5302 線運行，平西 5312 線兩端分別模擬兩端不接地、一端接地和兩端 接地 3種運行方式。 圖 同塔雙回直流輸電系統(tǒng)接地故障計算模型 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 18 同塔并架下同一個塔上不同線路 之間的耦合 同塔并架下同一個塔上不同線路之間的耦合會長生感應(yīng)電流感應(yīng)電壓 2 種。 這一章我建立了直流線路的極線的電磁耦合模型，通過對電與磁的基本物理關(guān)系式的應(yīng)用與推導(dǎo)我建立了電磁耦合的基本模型然后再具體一點對同塔并架直流線路電磁偶合模型進行了建立和分析，最后就是建立直流輸電線路電磁暫態(tài)耦合的機理與計算分析 通過這些我就算是開始了對云廣工程在設(shè)計時并沒有考慮到線路之間存在如此大的電磁耦合關(guān)系，控制保護系統(tǒng)的設(shè)計也只是基于本極的電流電壓變化特性，并沒有考慮到對極故障對本極造成的干 擾，的問題進行研究和解決的分析和解決的道路上來了。 Noda 線路模型 Noda 線路模型在理論上是最嚴(yán)密的線路模型，因為 Noda 線路模型不是通過相模變換，而是直接在相域模擬考慮頻率相關(guān)特性的線路模型，但這樣使得計算量極大，計算過程十分復(fù)雜，因此穩(wěn)定性也較差。 CLZ? 為 波阻抗。 R / 2R / 4R / 4無 損 線 路無 損 線 路KM () R / 2R / 4R / 4無 損 線 路無 損 線 路KM () 式中， lRR ?? 39。 帶集中電阻的恒定參數(shù)無損線路模型 帶集中電阻的恒定參數(shù)無損線路模型也可以成為 Bergeron 模型或 Dommel 模型。3 0 5 05 8 0 07 1 0 01 2 9 0 05 0 06 0 0 2 3 0 0 2 5 0 0 6 0 0 0 1 1 4 0 02 4 0 01 3 4 4 082025 8 0 082025 8 0 0 圖 同塔雙回輸電線路桿塔模型 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院本科畢業(yè)論文 11 直流系統(tǒng)仿真模型 參照前文 中使用的仿真模型 ，使用 6 相 Jmarti 模型模擬輸電線路，在雷擊處兩側(cè)各加 3 基桿塔，剩余部分輸電線路采用沖擊阻抗模擬，避雷線通過該阻抗接地，輸電導(dǎo)線通過該阻抗接入直流電壓，如圖 所示。 直流線路極線間電磁耦合模型 建立了特高壓直流輸電線路雷電繞擊的仿真模型，仿真時為了模擬雷電流波在雷擊處兩側(cè)的折反射，在雷擊處兩側(cè)都加入了 3 基桿塔，在線路兩側(cè)分別經(jīng)長線路模型連接電源。在線路的位置幾何參數(shù)固定的情況下，感應(yīng)電容電壓主要受到電力線路的電壓等級，導(dǎo)線之間的距離以及線路運行狀態(tài)的影響。而針對相關(guān)問題的分析模型與方法、研究手段、工程試驗等方面，國內(nèi)外都還基本處于空白。云廣直流 2021 年 和 2021 年 的兩次雙極相繼閉鎖事故中都是因為一極線路故障而引起了另一極電流電壓的波動從而使另一極保護動作，并最終導(dǎo)致雙極相繼閉鎖。 本論文緊密結(jié)合南方電網(wǎng)直流輸電系統(tǒng)運行實際，研究成果不僅對現(xiàn)有直流工程的安全可靠運行具有指導(dǎo)作用，而且對于在建的直流工程具有重要的參考價值。 本論文的新穎之處 本文主要包括對現(xiàn)代直流線路的設(shè)計和實際的安裝的客觀情況即： 兩回直流的線路即架設(shè)在同一個桿塔上。 ① 電容耦合 任何電子設(shè)備之間都存在分布式電容，變電站中還有補償電容、耦合電容、電容式電壓互感器等電容元件。 時域有限差分法是求解電報方程的有效方法，但該方法復(fù)雜，計算量大。 500kv、 3000MW 直流輸電工程投入運行， 2021 年貴州 ——廣東177。 由于我國地域遼闊，能源分布及負(fù)荷發(fā)展很不平衡，水力資源主要集中在西南數(shù)省，煤炭資源主要集中在山西、陜西和內(nèi)蒙古西部，而負(fù)荷主要集中在東部沿海地區(qū)，因此遠(yuǎn)距離大容量輸電勢在必行。但直流線路在設(shè)計之初對頻率特性的考慮不全面，針對線路之間電磁耦合機理研究不夠徹底。國網(wǎng)公司也建有一個同塔雙回直流輸電工程，相關(guān)研究人員做過一些仿真分析，但也僅限于兩回直流之間，并未研究同一回直流不同極線之間的影響。特高壓直流極間線路之間存在一定程度的電磁耦合，這一耦合作用在雷電沖擊的情況下特別明顯，且影響到了另一極的穩(wěn)定運行。結(jié)合仿真實驗，揭示在現(xiàn)有線路運行模式下的固有缺陷，提出新形勢下的防范措施和解決方案。 保密類別 編 號 武漢 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 直流線路故障過程中電磁耦合機理研究 系 別 電氣工程與自動化系 專 業(yè) 電氣工程與自動化 年 級 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)教師 武漢大學(xué)珞珈學(xué)院 2021 年 5 月 21 日 II 摘 要 隨著社會的發(fā)展交流輸電系統(tǒng)也隨之發(fā)展，走進了更加先進的直流輸電時代。（ 3）建立考慮云廣工程實際參數(shù)的電磁暫態(tài)分析數(shù)學(xué)仿真模型。 project in close connection with the actual running of the China Southern Power Grid DC transmission system, results not only safe and reliable operation of existing HVDC project has a guiding role, but also for the construction of HVDC projecthas important reference value. Keywords： HVDC Electromagic CouplingSimulation Experiments EMTDC RTDS DC V 目 錄 第一章 緒論 研究背景與動機 ................................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................... 1 研究方法與目的技術(shù)方案 —— （耦合的數(shù)學(xué)模型） ..................... 3 本論文的新穎之處 ................................................. 6 論文內(nèi)容概述 ..................................................... 7 第 二章 直流線路故障時的電磁耦合模型與分析方法 前言 ............................................................. 8 容性耦合 .................................................... 8 感性耦合 .................................................... 9 直流線路極線間電磁耦合模型 ....................................... 9 同塔并架直流線路故障時電磁耦合模型 .............................. 10 直流輸電線路 ............................................... 10 桿塔 ....................................................... 10 直流系統(tǒng)仿真模型 ........................................... 11 直流輸電線路電磁暫態(tài)耦合的機理與計算分析 ........................ 11 ? 形集中參數(shù) 電路模型 ........................................ 11 帶集中電阻的恒定參數(shù)無損線路模型 ........................... 12 Semlyen 模型 ............................................... 13 模型 ............................................... 13 線路模型 ........................................... 13 Noda 線路模型 .............................................. 13 線路耦合參數(shù)計算 ................................................ 14 架空線路電容電感 ........................................... 14 架空線阻抗 ................................................ 15 本章小結(jié) ........................................................ 16 第三章 平行架設(shè)輸電線路故障時不同回路間的電磁耦合特性 前言 ............................................................ 17 極線之間的耦合 .................................................. 17