张 建，丘 明，陈盼盼

(中国电力科学研究院有限公司，北京 100192)

1 引言

近年来，柔性直流输电技术在新能源发电并网、城市中心区配电、海底电缆输电以及异步联网等诸多领域得到广泛的应用[1-3]，如张北±500 kV柔性直流电网示范工程将是世界上直流电压等级最高、输电容量最大的柔直工程[4]。但柔性直流输电的线损率高又制约了该技术的进一步推广，其中架空线的功率损耗约占额定容量的0.2%～7%，占总损耗的50%左右[5,6]。因此，研究如何降低线路功率损耗是柔性直流输电系统亟需解决的一个重要问题。与架空线和常规电缆相比，超导直流电缆[7-9]具有零电阻和无交流损耗的特点，其线路损耗几乎为零，可以有效地解决线损率高、传输效率低等问题。采用超导直流电缆的柔性直流输电系统[10]将是未来电网的一个新型输电模式，也是超导直流输电系统的一种典型应用[11,12]，不仅具有输送容量大、电压等级低以及系统灵活性高等优势[13]，还能够解决间歇式清洁能源的大规模、远距离传输与消纳问题，从而打造一个低碳、环保、绿色的能源互联网[14]。

目前，国内外针对采用架空线或电缆的模块化多电平换流器型直流输电(Modular Multilevel Converter based High Voltage Direct Current，MMC-HVDC)直流侧短路故障机制进行了大量的仿真计算与分析[15,16]，但对于超导电缆直流侧短路故障特性的研究却很少[17]。文献[18]通过设置固定电阻模拟超导电缆的失超电阻，研究了超导电缆在电压源换流器型直流输电系统(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current，VSC-HVDC)直流侧发生接地故障下的电压和电流变化；……