（3）滤波器

传统的直流输电方式采用的是PCC技术，而VSC-HVDC采用的是PWM技术，由此可以获得更少的谐波分量。交流侧出现高次谐波，原因是电压源换流站使用频率很高的脉宽调制技术，为了解决该问题，要安装滤波器（如图2-2）来吸收这些谐波，在电抗器和变压器之间。滤波器的容量与参数的选择是由两个方面来确定，一个是调制方式，另一个是换流站的开关频率。图2-2 滤波器

2。1。2 VSC-HVDC工作原理

图2-3 电压源换流器的结构原理图

上面看到的图2。3是电压源换流器的结构示意图，前文提出的SPWM正弦脉宽调制技术在VSC-HVDC系统中很容易看到，其基本原理是控制绝缘栅极晶体管IGBT，将三角载波和期望输出的正弦波进行分析比较，通过分析比较后的结果来选择桥臂的开通与关断，输出电压的频率和相位是由正弦给定信号的频率和相位确定的，利用正弦脉宽调制的正弦给定信号与三角载波幅值之比（0-1范围之间）来确定输出的电压幅值。

在运行稳定状态时，电流（换流器的电流）为：

直流侧注入到交流侧的功率和交流侧功率（将谐波分量、有功损耗忽略掉）分别为：

整理可得：      由公式（2-4）和公式（2-5）可得：

公式（2-6）计算的是直流侧注入到交流侧的有功功率。

公式（2-7）计算的是直流侧注入到交流侧的无功功率。

由公式（2-6）可以知道的选择决定了有功功率P的大小（和为常数）：

（1）当，VSC发出有功，类似于传统的HVDC的逆变状态。

（2）当，VSC吸收有功，类似于传统的HVDC的整流状态。

所以控制相角的大小就能控制直流电流的方向和输送功率的大小，以确保系统能够稳定正常的运行。

由公式（2-7）可以知道决定了无功功率的传输：来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-

（1），VSC吸收无功

（2），VSC发出无功

所以VSC具有两个优势，一个是可以提高功率因数，另一个是可以动态补偿交流母线的无功功率，稳定交流母线电压，起到STATCOM的作用。

通过公式（2-6）和公式（2-7）可以得到图2-4（在换流器稳定运行时基波相量图）。

图2-4 在换流器稳定运行时基波相量图

可以通过控制PWM的调制波相角和调制度M实现有功功率P和无功功率Q的控制【7】。