混合雙饋入直流系統(tǒng)接地故障特性分析及其控制保護策略研究.pdf

1、電網(wǎng)換相換流器高壓直流輸電(LCC-HVDC)憑借其經(jīng)濟性、穩(wěn)定性、快速可控性以及可實現(xiàn)電網(wǎng)異步互聯(lián)等諸多優(yōu)勢，在我國的“西電東送”戰(zhàn)略中起到了至關重要的作用。隨著大功率全控型電力電子器件的進步和規(guī)?；稍偕茉吹拈_發(fā)，電壓源換流器高壓直流輸電(VSC-HVDC)也得到了快速發(fā)展。近年來，由LCC-HVDC和VSC-HVDC構成的混合雙饋入直流輸電系統(tǒng)受到了越來越多的關注與研究。接地故障作為電力系統(tǒng)最常見的故障之一，一直是直流輸電系統(tǒng)故

2、障保護策略研究關注的重點。目前為止，還沒有針對混合雙饋入直流系統(tǒng)接地故障特性及其保護策略的系統(tǒng)研究。
　　本文首先針對LCC-HVDC和VSC-HVDC兩種直流輸電系統(tǒng)分別建立了數(shù)學模型，設計出相應的控制策略，并仿真驗證了控制策略的有效性。在此基礎上，建立包含LCC-HVDC和VSC-HVDC的混合雙饋入直流系統(tǒng)的電磁暫態(tài)系統(tǒng)模型。隨后，選取混合雙饋入直流系統(tǒng)中的LCC-HVDC子系統(tǒng)整流側、VSC-HVDC子系統(tǒng)整流側及混合雙饋

3、入直流系統(tǒng)逆變側這三個主要區(qū)域作為研究對象，針對區(qū)域內的主要接地故障進行仿真分析，并對故障機理進行研究。對于混合雙饋入直流系統(tǒng)中VSC-HVDC子系統(tǒng)，針對不對稱接地故障導致的換相電壓三相不平衡情況，設計基于VSC系統(tǒng)無源性及其歐拉-拉格朗日數(shù)學模型的正序、負序無源控制器。仿真結果表明，該控制器的動穩(wěn)態(tài)控制特性良好。在此基礎上，設計改進的定有功功率控制以保證故障狀態(tài)下VSC-HVDC子系統(tǒng)的有功功率穩(wěn)定輸出。仿真結果表明，該方法有效地控