在上述基本假设条件下，分析得出的谐波，称之为“特征谐波”。 4. 谐波分析的基本步骤：

（1） 写出尽可能简洁的周期函数表达式f（x）； （2） 计算傅立叶级数的系数an和bn；

（3） 写出与周期函数f（x）等价的傅立叶级数表达式； （4） 分析f（x）的傅立叶级数构成成分，得出有用结论。 5. 谐波分析内容：

（1） 直流输出电压的特征谐波分析：

a) 谐波频率：等于 6n（n=1，2，3，?）倍工频基波频率；

b) 谐波幅值是控制角α的函数： α =0°和 α =180°幅值最小， α =90°

幅值最大 ；HVDC运行时，整流侧α =12°～15°，逆变侧定δ运行； c) 谐波幅值随谐波次数的增加而减小； d) n=0时的直流分量就等于直流电压平均值。 （2） 交流线电流的特征谐波分析：

a) YY接线变压器一次电流特征谐波分析：除基波外只剩有5、7、11、13、??

次等6k±1次谐波。

b) YD接线变压器一次电流特征谐波分析：（波形相同，幅值比YY接线大3倍）除基波外只剩有5、7、11、13、??次等6k±1次谐波。

（3） 双桥换流器直流侧电压特征谐波分析（根据假设直流电流无纹波，故

只分析直流电压）：12k±1次谐波。

五、 换流器的功率因数计算：

1. 功率因数的定义：

功率因数?等于有功功率P与视在功率S之比，即：

?＝

PS

(1.11)

功率因数λ的大小反映的是有功功率P在视在功率S中所占的比重，是功率的利用系数，反映功率的利用程度。

三相全控桥交流侧的电压是正弦波形，电流是方波，故有功功率P等于基波电压有效值U（即U1）与基波电流有效值I1、及基波电压与基波电流相角差?11的余弦值的乘积。（不考虑换相角γ时，?11=?；考虑换相角γ时，

?11=?+?2）

2. 只考虑基波时的功率因数：

I1cos?11?cos?11 I

3. 考虑谐波时的功率因数：

?＝(1.12)

?＝0.955cos? ??＝0.955cos（?+）

2(1.13)

上式是不考虑换相角时的情况。

(1.14)

上式是考虑换相角时的情况。

六、 高压直流输电系统主设备：

1. 换流器：

（1） 双桥换流器与四重阀结构：

一个三相全控桥有6个桥臂（阀），一个桥臂（阀）由120个晶闸管串联而成；

每15个晶闸管构成一个基本单元，每两个基本单元（30个晶闸管）组装为一个半层阀；每4个半层阀构成一个阀。

四重阀：双桥换流器同一相上的4个阀的组合体。

图6- 1 四重阀示意图

（2） 等间隔（60°）触发与等控制角（α）触发： a) 等间隔（60°）触发方式：

α1=移相控制；相对于1号自然换相点滞后角度α1；从脉冲2开始，均滞后前一个脉冲60°，即：αk+1=αk+60°（k=2，3，4，5，6）。 b) 等控制角α触发方式：

α1=α2=α3=α4=α5=α6；即6个触发脉冲都是相对于各自的自然换相点滞后一个相同角度。 c) 两种触发方式比较：

在三相电压对称的条件下，两种触发方式等效，但是在三相电压不对称的条件下，后者的触发脉冲不等间隔，导致交流电流波形正负半波宽度不等，平均电流不为零，造成变压器偏磁。

（3） 晶闸管换流器对晶闸管元件的基本要求： a) 耐压强度高； b) 载流能力强；

c) 开通时间和电流上升率

di的限制，即约为100A/s； dtd) 关断时间与电压上升率

du的限制，即约为200V/s。 dt（4） 触发脉冲的传送方式： a) 光纤方式； b) 电磁方式。

图6- 2 （a）为光纤方式，（b）（c）为电磁方式

（5） 高压（就地）取电技术：

图6- 3光电变换电路的高压（就地）取电方法

2. 换流变压器：

（1） 工作电流波形是方波； （2） 耐压要求高；