直流侧扰动向交流侧的传递分析

对于直流输电系统，在电磁暂态分析中需要考虑直流电流的纹波，因此在谐波分析时可以把直流电流表示为直流分量与纹波和的形式。

式中，I_d为直流电流的直流分量；I_r为纹波分量；ω_r为纹波分量的角频率；β_r为纹波分量的初始相位角。

用换流器开关函数表示的交流侧a相电流为

式中，i_at1=I_d[k₁cosω₀t+k₅cos5ω₀t+k₇cos7ω₀t+…]，i_at1部分是由于换流器对直流纹波的调制作用而产生的，含有的谐波频率为ω_ac1=ω_r±（6k±1）ω₀。(www.xing528.com)

综上分析，当交流侧电压中有次同步频率为ω_m的分量时，经过换流器后在直流电压中将存在显著的频率为（ω₀-ω_m）的分量；当直流电流中存在次同步频率为ω_r的纹波分量时，经过换流器后在交流侧相电流中将存在显著的频率为（ω₀±ω_r）的分量。

因此，在分析由高压直流输电系统引起的SSO时，可以认为发电机转子上频率为ω_s的扰动经发电机定转子之间的相对运动，在定子侧感应出与ω_s互补的次同步（ω₀-ω_s）分量和超同步（ω₀+ω_s）分量；发电机定子的次同步分量经电网络传输到直流输电系统的换流母线侧，含有次同步（ω₀-ω_s）电压分量的交流电压经换流器调制作用后在直流侧的电压中产生频率为（ω₀-（ω₀-ω_s））的纹波分量，也会存在相同频率的直流纹波电流，该纹波电流再一次经过换流器的调制作用，在交流侧就会产生（ω₀-ω_s）的次同步电流分量。

至此，本节以HVDC换流器的电压、电流开关函数为工具，解析地推导了HVDC整流器的交直流侧之间的次同步电气量相互传递关系，从信号频域的角度分析了当系统发生次同步振荡时，包括汽轮机轴系在内的整个动力系统状态量的次同步分量在系统的各个环节间的相互传递和变换关系。