LCC+MMC混合直流輸電系統(tǒng)過電壓特性與絕緣配合研究.pdf

1、傳統(tǒng)高壓直流輸電(LCC-HVDC)具有損耗小、輸送距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，但其逆變側(cè)易發(fā)生換相失敗，造成輸送功率中斷。模塊化多電平結(jié)構(gòu)的柔性直流輸電(MMC-HVDC)能解決上述問題，但無法處理直流故障，因此不適用于遠(yuǎn)距離架空線路輸電。一端為LCC一端為MMC的混合型高壓直流輸電(Hybrid-HVDC)兼具兩種換流器的優(yōu)點(diǎn)，能同時解決換相失敗和直流故障自清除的問題，是一種頗具應(yīng)用前景的新型拓?fù)?，但目前為止，對混合直流輸電的研究還較少且主要集中

2、在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及電磁暫態(tài)仿真建模方面。系統(tǒng)產(chǎn)生的過電壓會對相關(guān)電氣設(shè)備的絕緣產(chǎn)生威脅，影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行，因此需要對系統(tǒng)的過電壓特性及絕緣配合開展研究。本文以LCC和MMC組成的混合直流輸電為研究對象，對其過電壓特性和絕緣配合進(jìn)行深入地研究。
　　本文首先分析了混合系統(tǒng)的工作原理，推導(dǎo)了其數(shù)學(xué)模型，再通過伏安特性法分析系統(tǒng)的運(yùn)行特性，設(shè)計(jì)了穩(wěn)態(tài)和故障時系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制策略。在理論分析的基礎(chǔ)上建立了系統(tǒng)的電磁暫態(tài)仿真模型，驗(yàn)證了系統(tǒng)控

3、制策略及電磁暫態(tài)模型的有效性。其次，分析了該混合系統(tǒng)在不同故障工況下的暫態(tài)過程及過電壓特性，并與LCC-HVDC、MMC-HVDC進(jìn)行對比分析。通過對三種系統(tǒng)故障下的簡化模型進(jìn)行對比研究，提出了三種系統(tǒng)暫態(tài)過程和過電壓特性不同主要是控制方式和換流器結(jié)構(gòu)造成的，并總結(jié)歸納了過電壓與控制方式、換流器結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系。應(yīng)用建立的系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真模型，對典型故障工況進(jìn)行仿真計(jì)算，仿真結(jié)果與理論分析具有一致性。最后，結(jié)合以上過電壓特性分析以及高壓直