电容换相换流器(CCC)直流输电系统故障特性及恢复策略

2014-09-22刘耀谢晨曦李新年王晶芳王华伟

电力建设 2014年8期

刘耀，谢晨曦，李新年，王晶芳，王华伟

(1.中国电力科学研究院，北京市100192;2.北京市电力公司海淀供电局，北京市100086)

0 引言

电容换相换流器(capacitor commutation converter，CCC)的结构是将固定电容器，串联接入传统基于晶闸管换流器直流系统的换流变压器和换流器之间，通过串联电容器来补偿换流器的无功消耗。CCC使系统在换流器的触发角(整流)、关断(逆变)角接近于0°甚至为负时，仍能稳定运行，从而在无功消耗减小的同时避免了换相失败的发生，尤其是CCC逆变器的正阻抗特性使该技术在长电缆、弱交流系统中的应用具有很大优势［1］。但是，串联电容的引入也使得CCC直流系统在逆变侧近区发生严重故障后，由于串联电容不对称充电而容易引发后续连续故障，导致直流系统恢复缓慢，甚至无法恢复正常运行，不利于功率的传输和系统稳定［2-13］。本文在文献［1］的研究基础上进行详细仿真研究，借鉴交流系统高压线路串联补偿技术的思想，首次运用“可控旁通开关”策略，在CCC直流系统逆变侧近区发生严重故障后快速旁通、切除串联电容，故障消失后快速投入串联电容，成功解决CCC直流系统逆变侧严重故障后恢复困难的缺陷，在保证直流系统快速恢复的基础上充分发挥CCC直流系统的优势。