MMC-MTDC輸電系統(tǒng)直流側故障的控制及保護策略研究.pdf

1、多端柔性直流輸電技術尤其是以基于全控型器件的電壓源換流器多端直流輸電（Voltage Source Converter based Multi-Terminal Direct Current，VSC-MTDC）技術近年來受到各國重視并得以飛速發(fā)展，主要是由于其在功率的可控性和輸電擴展性方面具有無可比擬的優(yōu)勢，多端柔性直流輸電技術可在風電場聯(lián)網(wǎng)、大電網(wǎng)互聯(lián)以及孤島供電中發(fā)揮其特點。從電壓源換流器中發(fā)展而來的模塊化多電平換流器（Modula

2、r Multilevel Converter，MMC）具備換流器容量大及損耗小等優(yōu)點，因此本文以基于 MMC換流站的多端直流輸電系統(tǒng)（MMC-MTDC）為研究對象，對其各級控制方式、直流線路故障特性以及故障發(fā)生時的保護策略進行重點分析和研究。
　　本文以三端MMC直流輸電系統(tǒng)為例，對單個MMC換流站以及三端MMC
　　直流輸電系統(tǒng)的數(shù)學模型進行深入分析。在調(diào)制方式上選取最近電平逼近的方式，在站級控制方面，采用內(nèi)環(huán)電流控制，外

3、環(huán)為內(nèi)環(huán)提供電流參考值得方式。在系統(tǒng)級控制方面，本文對比了不同的控制方式且基于對直流電壓和功率需求的考量，選擇了電壓裕度控制，并在PSCAD/EMTDC中搭建了三端MMC直流輸電系統(tǒng)的仿真模型，對此模型在正常運行以及主換流站因故退出運行這兩種情況進行仿真研究。
　　最后，本文針對MMC-MTDC系統(tǒng)的直流側線路上的三種故障—單極接地故障、極間短路故障以及斷線故障發(fā)生時的情形進行仿真，對每種故障的特性深入分析，然后提出了相應的保護策