基于MATLAB的移相变压器谐波抑制与12脉波高压直流输电系统仿真

资 源 简 介

本项目通过MATLAB/Simulink构建高压直流输电半边模型，采用12脉波换流器结构及移相变压器抑制11、13次谐波，并集成定电流控制器，实现单极系统运行特性仿真与谐波验证。

详 情 说 明

高压直流输电系统半边建模与谐波抑制仿真

项目介绍

本项目实现高压直流输电系统的半边建模与谐波抑制仿真，通过构建12脉波换流器基础架构，将b、c相常规变压器替换为移相变压器，在定电流控制策略下对系统特性进行分析验证。项目重点研究移相变压器对特征谐波（11、13次）的抑制效果，评估系统在定电流控制模式下的动态响应特性。

功能特性

• 系统建模：实现高压直流输电系统单极运行特性的精确建模
• 谐波抑制：通过移相变压器（b相+15°，c相-15°）有效抑制11、13次特征谐波
• 控制策略：采用定电流PID控制策略，确保系统稳定运行
• 性能评估：提供全面的谐波分析和电能质量评估指标
• 动态分析：模拟系统启动、扰动等工况下的动态响应过程

使用方法

参数配置

1. 系统参数设置：配置直流额定电压(kV)、额定功率(MW)、系统频率(Hz)
2. 变压器参数：设置变比、漏抗、移相角度等关键参数
3. 控制参数：调整电流整定值及PID控制器参数(Kp, Ki, Kd)
4. 仿真配置：定义仿真步长、时长及可选故障设置

运行仿真

执行主仿真文件，系统将自动完成：

• 12脉波换流器系统建模与初始化
• 定电流控制策略实施
• 谐波抑制效果验证
• 动态响应特性分析

结果分析

仿真完成后可获取：

• 时域波形（直流电压/电流、交流侧三相波形）
• 频谱分析图（谐波分布对比）
• 性能指标（THD、特征谐波衰减率）
• 动态响应曲线
• 数据报告表格

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Simulink仿真环境
• Signal Processing Toolbox（用于谐波分析）
• 推荐内存：8GB及以上

文件说明

主程序文件实现了系统的核心仿真功能，包括12脉波换流器的完整数学建模、移相变压器相位补偿算法的执行、定电流PID控制策略的实施，以及谐波分析与系统动态响应的综合评估。该文件整合了参数初始化、系统构建、仿真运行和结果分析的全流程，通过模块化设计实现了高压直流输电系统的半边建模与谐波抑制性能验证。