双极MMC-HVDC系统站内接地故障特性及保护策略

作     者：李振动 安海清 樊小伟 杨大伟 杨敏祥 张建坡 LI Zhendong;AN Haiqing;FAN Xiaowei;YANG Dawei;YANG Minxiang;ZHANG Jianpo

作者机构：国网冀北电力有限公司检修分公司北京市102488 国网冀北电力有限公司北京市100045 华北电力大学电气与电子工程学院河北省保定市071000 

出 版 物：《电力系统自动化》 (Automation of Electric Power Systems)

年 卷 期：2020年第44卷第5期

页      面：77-83页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 080803[工学-高电压与绝缘技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：河北省自然科学基金资助项目(E2019502123)。 

主　　题：双极柔性直流 模块化多电平换流器 接地故障 故障特性 选相跳闸保护策略 

摘      要：针对双极柔性直流输电系统模块化多电平换流器(MMC)交直流出口接地故障,研究了换流器闭锁后的电压电流暂态特性,并推导了故障分量的数学解析式。研究结果表明,交流出口发生单相接地故障时,换流器闭锁后非故障相上、下桥臂分别出现了过电压和过电流现象,并且交流侧电流出现直流偏置导致故障相短路电流不存在过零点。直流出口发生单极接地故障,换流器闭锁后桥臂短路电流主要由交流系统注入的稳态电流和上下桥臂电抗间衰减的环流构成。针对交流出口发生单相接地故障这一特殊的故障特性,提出了一种选相跳闸保护策略,解决了故障电流不存在过零点时交流断路器无法正常断开的难题。最后搭建了张北四端环网结构柔性直流电网仿真模型,仿真结果验证了换流器出口故障特性分析的准确性以及所提选相跳闸保护策略的有效性和可行性。