蔡泽祥 杨欢欢 余超耘 李晓华

(华南理工大学 电力学院， 广东 广州 510640)

考虑时空离散性的高压直流输电系统换相失败评估方法*

蔡泽祥 杨欢欢 余超耘 李晓华

(华南理工大学 电力学院， 广东 广州 510640)

直流输电系统换相失败的特性随交流故障合闸角和故障位置的不同而不同，目前只考虑换流母线电压幅值跌落的直流系统换相失败判别方法准确性不高.文中研究了换相失败的时空离散性，分析了故障合闸角对换相失败的影响过程，指出最不利于换相的故障时刻，并且揭示了故障位置对换相失败的影响主要源于故障点与直流逆变母线之间电气距离和相位的差异.基于对换相失败时空离散性的分析，提出了同时计及电压幅值与相位变化的熄弧角判据和以此为基础的换相失败评估方法.以南方电网三节点AC/DC系统为背景，通过与PSCAD/EMTDC、BPA仿真结果的对比验证了该评估方法的有效性和实用性.

高压直流输电；换相；时空离散性；电压幅值；相位变化；熄弧角；评估方法

近年来，我国电网发生了多起交流故障引发直流换相失败、甚至多回直流同时换相失败的事故[1- 6]，严重情况下甚至导致直流闭锁.直流闭锁造成的功率扰动可能给受端交流系统带来稳定性问题[7]，构成电网安全稳定运行的新约束.因此，有必要对换相失败的机理和评估建立系统的认识[8- 10].

换相失败的准确判别是换相失败评估的基础.目前，换相失败的判别方法主要有两种.一种是基于PSCAD/EMTDC等电磁暂态仿真软件对换相过程进行详细建模，通过监测阀电流来判别直流是否换相失败；……