注意：系统在不同运行方式下，SCR可能不同。

注意：恶劣情况下，原来很强的系统也可能会变成弱系统。 2. 换相失败：

（1） 概念：当逆变器两个阀进行换相时，因换相过程未能进行完毕，或者

预计关断的阀关断后，在反向电压期间未能恢复阻断能力，当加在该阀上的电压为正时，立即重新导通，则发生了倒换相，使预计开通的阀重新关断，这种现象称之为换相失败。

（2） 机理：实际HVDC采用晶闸管在电流过零后恢复正向阻断能力所需时

间约为400μs（对应50Hz下7.2°），故当关断角小于7.2°时，HVDC会发生换相失败；另外，当交流系统较弱时，也容易发生换相失败。 （3） 主要因素：交流侧母线电压；直流电流；换相电抗；越前触发角等。

??arccos(2kIdXcUL?COS?) (1.17)

??arccos(2kIdXcUL?COS?)?? (1.18)

（这里有些参数PPT没细讲，我也没搞懂，求指教） （4） 换相失败的危害：

a) 换相失败引起输送功率中断威胁系统安全稳定；

b) 交流系统短路时，电压跌落可能引起多个换流站同时发生换相失败，导致

多回直流线路功率中断，引起系统潮流大范围转移和重新分布； c) 影响故障切除后受端系统电压恢复，进而影响故障切除后直流功率快速恢

复，可能会威胁交流系统暂态稳定性。 （5） 措施：

a) 利用无功补偿维持交流电压稳定； b) 采用较大平波电抗限制直流电流暂态上升； c) 规划阶段降低变压器短路电抗（换流电抗）；

d) 增大触发角或关断角整定值； e) 人工换相等。

3. HVDC引起的电压稳定： （1） 机理：

逆变器采用定熄弧角控制时，交流电压下降，触发角减小，无功功率增加，导致交流电压进一步下降。 （2） 措施：

a) 使用无功补偿装置增强交流电压支撑能力； b) 换流器控制模式转换（改为定电压控制）； c) 采用VSC换流器等。

4. 直流功率调制的影响—低频振荡抑制： （1） 基本概念：

由系统缺乏阻尼或系统负阻尼引起的输电线路上的功率波动频率一般在0.1~2.0Hz，通常称为低频振荡。自由振荡频率fe为：

fe?12??NS TJEq(1.19)

式中，SEq?dPEqd?????0Eq0V0COS?0由上式可知，机组惯量越大，振荡Xd?频率越低；输送功率越大，振荡频率越低。 （2） 直流小信号调制:

a) 利用与交流联络线并联运行的HVDC的小信号调制可以有效地抑制互联系

统间的低频振荡；

b) 原理：在已有HVDC控制系统中加入附加的直流小信号调制器，从交流联

络线或两端交流系统中提取异常信号，来调节直流线路传输的功率，使之快速吸收或补偿交流线路功率过剩或缺额，起到阻尼振荡作用。 c) 常用直流小信号调制器类型：单入单出超前-滞后补偿（原理类似于PSS）。

图7- 1 直流小信号调制器模型

5. 谐波不稳定性： （1） 谐波概念：

谐波是一个周期电气量的正弦分量，其频率为基波频率的整数倍；不是基波整数倍频率的分量称为间谐波或分数谐波；频率低于基频的间谐波称为次谐波。

注意：HVDC换流器交流侧为谐波电流源，直流侧为谐波电压源。 （2） 谐波稳定性：

a) HVDC引起的谐波不稳定是指在换流站附近有扰动时，谐波振荡不易衰减

甚至放大的现象，表现为交流母线电压严重畸变。

b) 后果：电流谐波放大几倍甚至几十倍；电压严重畸变会导致换相失败并使

系统运行困难； c) 不稳定机理： i. ii.

特征谐波大部分被交流滤波器吸收，但非特征谐波却很难被滤波器吸收； 系统阻抗、电源阻抗、滤波器阻抗等并联，容易导致较低次谐振频率（5次及以下）； iii.

谐振频率如果与非特征谐波匹配可能导致谐波被放大，放大的谐波进一步造成交流电压波形畸变及脉冲不均衡，如果形成正反馈，最终导致交流母线电压严重畸变，直流系统运行困难或不能稳定运行； iv.

铁芯饱和型谐波不稳定是由于交直流系统中过多的低次谐波交互影响导致，谐波通过换流变压器的磁通偏移被放大，谐波和换流器交互影响又激励了这种放大，最终导致出现环流变压器铁芯饱和引起谐波不稳定现象； v.

当交流侧并联谐振频率与直流侧串联谐振频率刚好满足交直流两侧谐波交互关系时，就发生互补谐振；

d) 抑制谐波不稳定措施： i. ii. iii. iv.

规划阶段避免互补谐振发生；

利用磁通补偿或谐波注入消除非特征谐波；

附加控制电流调节触发脉冲，保证非特征谐波最小； 有源滤波等。

6. 不对称运行的影响：

在单极大地回线运行方式或者双极两端接地不对称运行方式下，会有较大电（甚至为额定运行电流）经接地极流经大地。

持续、长时间的大电流流过接地极会表现出三类效应：电磁效应、热力效应、电化效应。 （1） 电磁效应：

a) 内容：直流电流注入大地，在极址土壤中形成恒定直流电流场，导致出现

大地电位升高、跨步电压、接触电势等。

b) 影响：影响依靠大地磁场工作的设施；对金属管道、铠装电缆、具有接地

系统电气设备产生负面影响；跨步电压和接触电势影响人畜安全；电磁干扰。

（2） 热力效应：

a) 直流电流作用下电极温度升高，可能蒸发土壤水分，导电性能变差，电极

将出现热不稳定，严重时会使土壤烧结成几乎不导电的玻璃状，电极将丧失运行能力。

b) 影响电极温升土壤参数：电阻率、热导率、热容率、湿度。 （3） 电化效应：

a) 大地中水与盐类物质相当于电解液，当直流电流经大地返回时，在阳极上

会产生氧化反应，使得电极及附近金属发生电腐蚀；也会导致附近土壤中盐类物质被电解。