电压源型换流器谐波产生机理的道路树分析

摘要：

电压源型换流器(VSC)谐波产生是由其交直流侧电压电流通过电力电子器件之间的非线性相互作用引起的,其机理复杂.为能直观展示VSC的谐波产生机理,提出了利用稀疏矢量法求解线性代数方程中的道路树分析VSC交直流侧谐波相互作用关系的方法,从而用赋权有向因子图展示VSC谐波产生机理.首先简化VSC的序分量动态相量谐波分析模型为线性代数方程,引入稀疏矢量求解线性代数方程组的方法对谐波分析模型进行求解.其次,利用谐波分析模型的变量定义和系数矩阵的特点,定义线性代数方程组稀疏矢量求解过程中的前代运算和回代运算为VSC交直流侧谐波电压电流之间的相互作用关系.然后,利用赋权有向因子图表示前代运算和回代运算的求解道路树,从而直观描述VSC的谐波产生机理.最后,通过仿真分析可知,由三相不对称产生的基波负序电流或背景谐波均能在直流侧产生相应的低次非特征谐波电压,从而验证了方法的有效性.利用稀疏矢量法求解线性代数方程,并通过用赋权有向因子图展示求解道路树,能直观全面地展示VSC谐波产生的机理和交直流侧的相互作用,同时验证了VSC交直流侧谐波相互作用的相对独立性.

关键词：电压源型换流器、电能质量、谐波、稀疏矢量法、道路树、赋权有向因子图

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资助基金：国家自然科学基金51307061;51477057;”十二五”国家科技支撑计划2013BAA01B02.Project supported by National Natural Science Foundation of China 51307061, 51477057, ”Twelfth Five-year” National Science and Technology Support Plan 2013BAA01B02.

在线出版日期：2016-03-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

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