多饋入直流輸電換相失敗機理分析與防御措施研究.pdf

1、電網(wǎng)換相高壓直流輸電(line-commutated-converter high voltage direct current，LCC-HVDC)系統(tǒng)的正常換相依賴換流母線電壓的支撐，交流系統(tǒng)擾動容易引發(fā)其換相失敗。多饋入直流輸電耦合作用更為復雜，連續(xù)性換相失敗將對交流電網(wǎng)帶來重大影響，有必要對該問題進行深入研究。
　　首先，分析了交流系統(tǒng)發(fā)生不同類型的不對稱故障情況時，LCC-HVDC逆變站中各換流閥的換相特性?？紤]12脈動換

2、流器中換流變壓器閥側(cè)繞組的不同接線形式，得到了不對稱故障發(fā)生時各換流閥的實際換相電壓。運用拉式電路的對稱分量法，計算出不對稱故障時換流母線電壓的暫態(tài)表達式。比較各換流閥的電壓-時間換相面積，進而得出受故障影響容易發(fā)生換相失敗的閥。通過仿真獲得各類不對稱故障下發(fā)生換相失敗概率較大的換流閥，從而驗證了理論分析的正確性。
　　進一步，為了揭示多饋入直流輸電系統(tǒng)的相互影響機理，在運算電路中采用對稱分量法，計算逆變站母線電壓的暫態(tài)表達式。在

3、分析交流故障對不同落點直流子系統(tǒng)的影響時，利用復頻域形式的多饋入交互作用因子，表征各子系統(tǒng)受故障的影響程度。在研究換相失敗的相互作用時，定義電流換相失敗分量，求解某一直流子系統(tǒng)換相失敗后對其他子系統(tǒng)的電壓擾動。理論分析表明:交流故障對各直流子系統(tǒng)的影響不同，與交流網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、子系統(tǒng)額定功率等因素有關(guān);直流子系統(tǒng)換相失敗的相互影響，在與交流故障的作用疊加后，可能導致連續(xù)性換相失敗。仿真結(jié)果驗證了理論計算的正確性。
　　最后，為減小直流

4、輸電系統(tǒng)發(fā)生換相失敗的概率，分析了換相失敗機理，得出促進換相過程的關(guān)鍵。首先，基于數(shù)字信號處理器實時監(jiān)測裝置，結(jié)合故障電壓和故障電流特征，提出了一種功率分量檢測法。然后，利用該方法的故障檢測結(jié)果，提出了一種基于電流指令速動的控制方法，能迅速減小直流電流。理論分析表明，功率分量檢測法具有更好的靈敏性與準確性，而電流指令速動控制不僅能快速減小換相面積，而且在一定程度上增大了換相電壓。在PSCAD/EMTDC中搭建了雙饋入直流輸電系統(tǒng)模型。仿