基于CCC的HVDC系统运行特性分析

电容换相换流器(CCC)能够很好地克服传统HVDC换流器存在的固有缺陷。CCC的基本思想是将串联电容器串入换流变压器与换流阀之间，由串联电容器来补偿感性无功功率，并配置较小容量的滤波器来滤除谐波。换相电容上的电压有助于换相过程的完成，这样可以减小换相对交流系统强度的依赖性，并且对交流电网扰动的鲁棒性增强。本课题针对贵-广直流系统进行研究。 本文首先建立了CCC的数学模型，根据模型分析了CCC的稳态特性，并且将之与普通换流器的稳态特性进行比较。 然后以PSCAD／EMTDC为仿真工具，分别搭建了普通换流器和CCC的系统模型。通过对两个系统分别在指定时刻施加各种故障，这些故障包括交流母线近处三相接地故障，交流母线远处三相接地故障，交流母线不对称故障，直流输电线路接地故障，换流阀短路故障，甩负荷故障等，观察它们的运行规律，记录运行时间内整流侧和逆变侧的交流电压、电流波形，直流电压、直流电流波形，以及触发角和功率波形，并且着重对它们的仿真波形进行分析比较。最后分析了两种换流器系统中发电机组的次同步振荡(SSO)。 通过对稳态和暂态特性的研究得出结论： (1)采用CCC可以减小换相失败的几率； (2)换相电容增大了换流器的换相裕度； (3)CCC能减小阀短路过电流和甩负荷过电压，还对铁磁谐振有抑制作用； (4)与普通换流器系统相比，CCC能够在交流系统较弱的情况下正常运行，但是其整流侧发电机组在短路故障后仍会发生次同步振荡，因此需要在整流器控制中增加次同步阻尼控制器(SSDC)来增