b) 采用适当的直流输电运行策略； c) 电容器组与滤波器组投切； d) ZnO避雷器限制过电压。

9. HVDC引起的次同步振荡（Subsynchronous Oscillation (SSO)）： （1） 概念：汽轮发电机轴系会与电力系统功率控制设备，如高压直流输电

系统，静止无功补偿系统等，发生相互作用，产生的低于同步频率的振荡。 （2） 问题：在直流输电整流站附近的汽轮发电机组，如果大部分功率通过

直流输电来输送，且与交流大系统之间的联系又比较薄弱，容易引起次同步振荡（SSO）。

（3） 后果：导致机组大轴疲劳甚至断裂，导致系统振荡失稳。

（4） 作用机理：汽轮发电机的速度电动势分量与换流器触发角控制之间的

紧密耦合与内在的反馈关系。

图7- 8

（5） 影响因素：

a) 发电机组与电整流站电气距离：距离越近越不利； b) 发电机组与交流大电网联系：联系越薄弱越不利；

c) 发电机组的额定功率与HVDC输送的额定功率相对大小：若在同一个数量

级上，不利；

d) HVDC控制器：电流调节器、辅助控制器等引起负阻尼。

（6） 抑制措施：

a) 加入次同步阻尼控制器（SSDC）等附加控制解决（本质是通过提供对扭振

模式的阻尼来抑制SSO）；

b) 附加一次设备防止（但价格昂贵）。

注意：逆变站附近的汽轮发电机组不会受到由HVDC引起的SSO危害。因为它们并不向HVDC提供任何功率，而只是与逆变站并列运行，供电给常规的随频率而变化的负荷。

注意：SSO基本只涉及大容量汽轮发电机组（30万kW以上），其轴系结构特点引起。

注意：水轮机不易发生次同步振荡：转子惯量大，功率扰动不易引起轴系扭振；机组对扭振固有阻尼很高。 10. 多直流馈入问题：

（1） 概念：多直流馈入就是在受端电网的一个区域中集中落点多回直流线

路。

（2） 只采用基本控制的HVDC通常会导致交流系统和直流系统间产生负面

的相互作用；采用附加控制可以避免这种负面相互作用，甚至产生正面的影响。 11. 单双极闭锁：

（1） 整流站闭锁相当于突甩负荷，系统频率上升； （2） 逆变站闭锁相当于突然切机，系统频率下降；

（3） 极闭锁会使双侧交流系统突甩无功负荷，使电压升高。 12. 直流制动：

（1） 交流系统不能过于薄弱，否则不能起到制动作用；

（2） 交流系统能快速提供无功，否则由于直流吸收无功的增加，会导致交

流系统电压大幅度下降，从而抵消吸收有功的作用或起反作用；

（3） 发电机与HVDC之间电气距离长（机端升压变和换流变），直流制动效

果不会有电气制动效果明显；

（4） 快速无功调节、快速励磁、HVDC快投电容器和滤波器等，直流制动可

以替代（或减少）切机切负荷； 13. VDC直流线路故障（短路）：

由于HVDC故障电流能持续一定时间但换流阀可快速关断10ms，所以HVDC故障电流在交流系统中影响不明显。 14. 交流系统故障（短路）：

引起的大幅电压下降在逆变侧可能会导致换相失败。 15. 紧急功率支援：

如交流电网出现大幅度功率缺额：联络线跳开、某些大电厂跳开等，HVDC可以快速增加输送功率或者快速潮流反转。

八、 VSC-HVDC

1. 基本概念：

（1） 定义：以基于全控器件的电压源变换器（VSC）为基础的直流输电技术。

（电压源换流器高压直流输电或柔性直流输电）

（2） 特征：全控型电力电子器件、电压源换流器、大多数采用脉宽调制

（PWM）技术。

（3） 常规直流输电面临的挑战：

a) 两侧换流站无功消耗大（每侧40~60%SN）； b) 存在大量低次谐波，滤波器容量大； c) 不能向无源网络供电；

d) 存在换相失败风险，会威胁电网安全稳定；

e) 难以形成多端直流网络。

注意：根本问题在于使用的开关器件是半控型器件晶闸管，只能控制开通而不能控制其关断，换向必须靠交流侧电源。 2. VSC-HVDC的特点及应用场合： （1） 优点： a) 结构紧凑占地小； b) 无源系统供电/黑启动； c) 可联络弱交流系统； d) 独立的有功和无功控制； e) 站间不用通讯； f) 无换相失败问题； g) 谐波小；

h) 易于实现多端直流。 （2） 缺点：

a) 系统损耗较大，每端1.6%（常规0.8%）；

b) 无法控制直流侧故障电流（直流侧故障只能跳交流侧断路器）； c) 运行经验尚不足，系统稳定性、可靠性仍有待检验。 （3） 应用场合：

a) 可再生能源并网：连接风力发电场和电力网； b) 孤岛供电：海岛或海上石油/天然气的钻井平台； c) 城市中心供电； d) 地下电力输送； e) 连接异步交流电网。