海上风电经DRU-VSC混合换流送出系统换相机理与谐波抑制研究

通过将小功率全控换流器与二极管不控整流单元（DRU）并联替代大容量模块化多电平换流器，可有效降低海上风电直流送出成本。现有研究多集中于系统拓扑与暂稳态控制，对谐波与无功特性的分析尚不充分。本文建立包含海上风场、DRU及辅助全控换流器的三端直流系统，构建简化与详细等值模型，分析开关导通过程与换相机理，揭示系统主导谐波为公共耦合点电压谐波而非电流谐波；进一步探讨交直流侧电感参数对谐波幅值的影响，验证模型合理性并指导参数设计；提出适用于该混合拓扑的谐波电压抑制策略，并通过仿真与硬件在环实验验证换相机理、谐波特性和抑制策略的正确性与有效性。

将小功率辅助换流器与二极管不控整流单元(diode rectifier unit,DRU)并联以替代原本大容量的海上模块化多电平换流器,是降低海上风电场直流送出成本的重要技术路线之一.针对这一系统,目前的研究大多限于拓扑及暂稳态控制,对其谐波及无功特性的研究较少.为了解决这一问题,建立含海上风场、DRU及全控辅助换流器的三端送出系统,简化等值模型和详细等值模型,对系统的开关导通过程和换相机理进行分析,发现该系统中占主导地位的并非是电流谐波,而是公共耦合点的电压谐波;在此基础上,进一步分析系统交直流电感参数对谐波幅值的影响,验证模型的合理性并对参数设计提出指导;基于前述分析建模,提出海上风电经并联混合换流送出系统的谐波电压抑制策略;最后,通过仿真与硬件在环实验验证所提换相机理和谐波特性的正确性以及谐波电压抑制策略的有效性.