高压直流换流站载频噪声滤波器研究.pdf

高压直流换流站载频噪声滤波器研究刘丽芳,杜明军(中南电力设计院,湖北武汉430071) 摘要:在高压直流(HVDC)输电工程建设中,为了抑制高压直流换流站中的换流器在运行时对交直流输电线路出线产生的载波噪声干扰,有必要在线路中加装交直流载频噪声滤波器(PLC滤波器)。文章在分析了换流站噪声频谱和载波干扰限制值的前提下,扼要介绍了PLC滤波器工作原理,并结合贵广直流工程中肇庆换流站建设项目,阐述了实施的PLC滤波器设计内容,为今后直流国产化工程提供技术参考。关键词:高压直流换流站;载频噪声限值;PLC滤波器中图分类号: 文献标识码:A?????文章编号:1005-7641(2006)12-0049-05 收稿日期: 2006-04-27;修回日期:2006-07-25 0?引言随着我国电力系统高压直流(HVDC)输电工程的建设,直流换流站电力线载波频率滤波器(PLC滤波器)越来越受到关注。因为高压直流换流站中的换流器在运行时产生的噪声源会沿交流电网(通过换流变压器)或直流线路(通过平滑电抗器)传播(传导噪声),并在电力线载波频率范围内产生高频干扰。虽然传播具有一定的衰减,但是如果交流和直流输电线路出线上的载波频段噪声水平依然超出规定的话,则必须采取一定的技术措施,加装PLC滤波器就是为了抑制载波频率噪声对载波通信系统的干扰。 1?电力线载波干扰限值由换流站产生的电力线载波干扰不应超过图1给出的噪声水平曲线限值的标准。其中, 在30kHz噪声水平为0,然后至50kHz线性下降为-10dBm,至100kHz线性下降为-20dBm, 并持续到500kHz。目前我国投运的直流换流站工程均应用此标准。 2?载频噪声和PLC滤波器等效电路在直流换流站中主要考虑的载频噪声干扰是在交直流换流运行时,由换流阀点火引起的电压开断和在阀、换流器回路及阀连接导线中的冲击电流图1?电力线载波干扰噪声限值 引起的。其干扰电流沿着换流变压器和开关场传播至交流架空电力线路以及经平滑电抗器至直流架空电力线路上,出现高频干扰噪声,其频率覆盖范围是30~500kHz。载频噪声将对交流和直流架空电力线路上的 PLC通信系统产生干扰。其研究通常采取以下步骤:第1步,从换流阀的暂态过程推导出换流器的噪声频谱;第2步,推导由HVDC换流站的换流元件产生衰减后在交流和直流架空输电线路上的噪声频谱,采用等效电路图和网络进行分析。(1)换流站噪声频谱换流阀和阀电路中载频噪声频谱可以通过傅里叶变换推导出换流阀暂态过程的频率特性曲线。在PLC载频范围内的最大频谱特性曲线如图2所示,该曲线的包络线如图3所示。由图2可见,频谱在大约270kHz处有一个峰值,这是由于系统谐振效应产生的。从高频频谱的角度看,在交流和直流侧的噪声源特性可以认为是相同的。? 49 ?第27卷第170期??????电?力?系?统?通?信???????? 2006年12月10日?? municationsforElectricPowerSystem???? ,2006 图2?换流站阀回路的最大噪声频谱 ?Maximumnoisepowerspectrumofthevalve circu