高比例电力电子电力系统过电压(三):直流故障下新能源暂时工频过电压机理

作     者：王姝彦 徐式蕴 孙华东 赵兵 易俊 WANG Shuyan;XU Shiyun*;SUN Huadong;ZHAO Bing;YI Jun

作者机构：中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2024年第44卷第8期

页      面：2990-3001,I0005页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51977197 U2166601 51907179) 

主　　题：暂时工频过电压 直流闭锁 直流换相失败后闭锁 新能源 电压最大值计算 

摘      要：在高比例新能源和大容量直流输电工程大量投运的背景下,电力系统过电压问题日渐凸显,不仅制约直流输电能力,而且可能引发新能源大规模脱网。在新能源占比较高时,与交流设备相比,新能源的工频过电压耐受能力更低,该文针对直流故障引发的送端新能源机端过电压问题进行机理分析。首先,建立直流闭锁和直流多次换相失败后闭锁故障状态下新能源及传统同步机经特高压直流外送系统的等效电路分析模型,基于矢量关系,解析推导直流故障下的暂时工频过电压最大值。然后,分析直流输电功率水平、新能源并网功率、新能源低电压穿越控制参数、同步机至直流换流站电气距离以及新能源至直流换流站电气距离等因素对新能源机端电压最大值的影响。最后,通过PSD-BPA仿真软件在小算例系统和我国西北等值电网中验证理论分析的有效性。