徐岩，刘婧妍，付媛，王毅

(华北电力大学 新能源电力系统国家重点实验室，河北 保定 071003)

0 引 言

多端柔性直流系统是由多个整流站和多个逆变站共同构成的直流系统，不仅能实现多个分布式送端电源共同供电，以满足供电容量的需求；同时能以多个分散式受端落点来共同消纳功率从而降低故障时受端交流系统所受的冲击[1-3]。保护技术是制约多端柔性直流系统可行性的关键技术之一[4]，暂态量的计算是研究保护问题的基础[5]。

根据故障发生的区域不同，柔性直流系统的故障可以分为3类：换流变压器交流侧故障，换流变压器阀侧故障和直流系统侧故障[6]。其中直流系统侧故障发生最为频繁。直流系统的线路故障类型包括单极接地故障、断线故障和正负极间短路故障。其中极间故障危害最为恶劣。当系统发生交流侧故障时，通常在建立理想条件下电压源型(Voltage Sourced Converters, VSC)换流站的数学模型的基础上，利用瞬时对称分量理论和广义同步旋转坐标关系来求解故障特性[7]。在VSC-HVDC系统中发生IGBT开路失效时，考虑到三相交流电流的畸变特性，通过求解交流侧的故障特性得出直流侧电压电流的波动分量[8]。当HVDC换流阀故障时，通过分析故障时各个换流阀的三相电流波形状态可以得出电流开关函数特性[9]。文献[10-11]详细研究了双端VSC直流线路的三种故障的故障特性，文中提到直流侧发生极间短路故障时会经历直流侧电容放电阶段、二极管续流阶段和交流电源作用下的稳态阶段。……