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《高壓直流輸電系統》開題報告
一、畢業設計(論文)課題來源、類型 本畢業設計（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 本畢業設計（論文）的主要任務是高壓直流輸電系統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，就必須在大力開發水電和火電的同時，建設全國能源傳輸通道，實現長距離大容量的“西電東送”和“北電南送”，從而實現全國聯網，充分發揮電網的水火互補調劑及區域負荷錯峰作用。目前，我國已經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，廣東一海南聯網等直流輸電工程。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定性問題，遠距離、大容量送電優勢明顯，已成為我國重要的遠距離、大容量送電和區域聯網方式。 高壓直流輸電中的諧波問題也日益突出，諧波的存在使
得系統電能質量下降。其不但會嚴重影響電力系統自身的安全運行，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。為此，我國于1993年對電網中的諧波制定了相應的國家標準。 諧波對電力系統和其他用電設備可能帶來非常嚴重的影響和危害。如果交、直流系統的諧波分量過大，會使系統電壓波形發生畸變，降低電能的質量。諧波電壓和諧波電流對電力系統的影響一般有以下幾點：
1．會在電網中引起局部的并聯或串聯諧振，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．增加電網中發電機和電容器的附加損耗；
4．影響換流器控制的穩定性；
5．干擾鄰近的通信設備，使電話線路產生雜音，降低通信質量。
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生干擾和造成誤動或拒動
8．諧波的存在對電網的經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
壓直流輸電系統運行時會在交、直流系統中產生豐富的諧波，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中諧波的次數及含量。這也正是本課題的研究意義所在。
三、本課題在國內外的研究狀況及發展趨勢 由于電力系統日益復雜化以及電能質量要求日益提高，高壓直流輸電系統諧波檢測研究也在向縱深發展，主要發展趨勢有：
(1)諧波檢測對象研究從以穩態諧波檢測研究為主轉向非穩態諧披(波動諧波、快速變化諧波)檢測。目前，對穩態諧波檢測的研究已經比較深入，其中的FFT檢測方法及其實現技術已經比較成熟。
(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展趨勢。
(3)諧波檢測實現技術研究將以模擬電路技術和不可編程數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諧波理論研究為主轉向通用諧波理論。傳統的諧波理論很少關注不同次諧波之間產生的畸變
功率問題以及非穩態諧波問題，已經不能完全適應電力系統復雜化的客觀實際，探索適用于復雜化系統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展的需要，更是解決電力系統諧波問題的客觀需求。
四、本課題主要研究內容 本課題主要研究內容為：
（1）了解國內外高壓直流輸電系統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 仿真模型產生比較符合實際的高壓直流輸電系統電流波形并進行抽樣采集。
（5）利用已經編寫好的基于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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