高淑萍,曾子璇,宋国兵,段必聪,姜元月

(1.西安科技大学电气与控制工程学院,710054,西安;2.西安交通大学电气工程学院,710049,西安)

近年来,高压直流输电(HVDC)因具有远距离大功率传输、线路造价低等优点,在电力系统中被逐步重视及应用,然而仍然存在一些急待解决的技术难题。其中,传统HVDC系统中的换相失败[1-2]是造成系统稳定性差的原因之一。

为了解决换相失败问题,混合多端直流输电系统[3]成为目前新的研究方向之一。该系统是一种新型的直流输电拓扑结构,结合了电网换相换流器(LCC)和模块化多电平换流器(MMC)两者的优势,能够实现多电源供电、多落点受电的远距离大容量输送[4],具有良好的工程应用前景。但是,由于混合多端直流输电阻抗小,故障电流幅值大、上升速度快等因素[5],低惯性直流电网直流侧一旦发生短路故障,各换流站立即向故障点馈入短路电流,使得保护难以快速地识别故障区域并动作。因此,混合多端直流输电线路的保护是混合多端直流输电发展的关键技术之一。

目前,我国的传统直流线路保护主要为行波保护、微分欠压保护、差动保护[6]等。行波保护可靠性差,易受到波头信息提取不准确、高阻接地故障等因素影响。因此,将传统直流线路保护应用在混合多端直流线路时,存在适应性问题,需要研究更高性能的保护方案。文献[7]提出了基于电流突变量的单端保护,虽然该方案可以快速可靠地区分区内外故障,但其门槛值……