1、諧波抑制和無功補償一直以來都在交直流電能變換領域中占據(jù)非常重要的地位，傳統(tǒng)的解決方案是在交流網側安裝濾波器，諧波電流從閥側經換流變壓器傳遞至網側濾波，這只能減輕諧波對電網的危害，卻無法改善諧波對換流變壓器本體所產生的不利影響，如損耗增加，振動和噪聲加劇等。感應濾波技術是一種基于變壓器諧波磁通抑制機理的新型諧波抑制技術，能夠在閥側諧波源處就近抑制諧波和補償無功，從根本上解決諧波和無功對換流變壓器所產生的不利影響。本論文首先對應用于工業(yè)整流

2、系統(tǒng)的一種感應濾波整流變壓器及其濾波系統(tǒng)的運行特性進行分析，然后提出一種具有獨特拓撲結構的集成多繞組感應濾波換流變壓器及其濾波系統(tǒng)，并對其展開運行特性和電磁特性的研究，主要包括以下幾個方面:
　　(1)對感應濾波技術的工作機理和實現(xiàn)條件進行分析，著重研究了一種應用于工業(yè)整流系統(tǒng)的感應濾波整流變壓器及其濾波系統(tǒng)的運行特性。建立了感應濾波整流變壓器及其濾波系統(tǒng)的數(shù)學模型，推導了變壓器網側繞組電流與閥側和濾波繞組電流之間的關系特性方程，

3、據(jù)此研究了新系統(tǒng)的諧波抑制機理和無功補償特性。仿真和實驗結果表明，新型工業(yè)整流系統(tǒng)諧波抑制和無功補償效果顯著，整流變壓器網側繞組電流中諧波含量大大降低;改變了諧波和無功功率在系統(tǒng)中的傳遞路徑，從而降低了系統(tǒng)諧波和無功損耗，提高了系統(tǒng)供電效率，實現(xiàn)了節(jié)能降耗。
　　(2)提出一種應用于背靠背換流站的具有獨特拓撲結構的集成多繞組感應濾波換流變壓器及其濾波系統(tǒng)，對其運行特性進行研究。建立了雙三角形濾波繞組并聯(lián)拓撲結構的感應濾波換流變壓器

4、及其濾波系統(tǒng)的數(shù)學模型，推導了換流變壓器各繞組電流之間的關系特性方程，據(jù)此對新系統(tǒng)的各次諧波傳遞路徑和無功補償特性進行分析。仿真和實驗結果表明，將兩個零等值阻抗設計的三角形濾波繞組并聯(lián)不用安裝相應的濾波器就可以抑制12k-5，12k-7(k=1，2，3，…)次諧波電流;并聯(lián)抽頭處連接11、13次全調諧濾波器可以實現(xiàn)11、13次諧波電流的抑制;兩個三角形濾波繞組可為三次諧波提供超導體閉合回路，阻止其向網側繞組傳遞。
　　(3)建立了

5、集成多繞組感應濾波換流變壓器及其濾波系統(tǒng)的場路耦合模型，據(jù)此對感應濾波換流變壓器的電場特性、磁場特性、繞組電磁力特性和鐵心損耗特性進行分析。研究結果表明，感應濾波的實施抑制了變壓器的諧波磁勢，改善了變壓器鐵心內部電磁環(huán)境，充分發(fā)揮了變壓器的內部電磁潛能，有利于從根本上改善諧波對變壓器的危害，如損耗、振動和噪聲。
　　(4)對換流變壓器直流偏磁的工作原理進行分析，研究了直流偏磁下集成多繞組感應濾波換流變壓器及其濾波系統(tǒng)的諧波雙向抑制

6、機理，建立考慮變壓器鐵心飽和效應的感應濾波換流變壓器的直流偏磁仿真模型，對直流偏磁下?lián)Q流變壓器的諧波分布特性進行分析;建立直流偏磁下感應濾波換流變壓器的場路耦合模型，對其直流偏磁下的電磁特性進行仿真研究。仿真結果表明，感應濾波換流變壓器各繞組的漏磁分布得到了極大改善，各繞組所受電磁力大大降低，有利于降低直流偏磁下?lián)Q流變壓器的繞組振動和噪聲污染。
　　(5)利用ANSYS有限元仿真軟件建立集成多繞組感應濾波換流變壓器的有限元仿真模型