贾 科 冯 涛 陈 淼 王聪博 毕天姝

（新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学） 北京 102206）

0 引言

电网换相换流器（Line Commutated Converter,LCC）已经在直流输电系统[1-2]和牵引配电系统[3]中成功应用，由于受端LCC换相失败[4]问题难以解决，而模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter,MMC）不存在换相失败问题[5]，所以基于 LCC和MMC混合换流器的多端直流输配电可能成为未来直流电网的发展趋势。现有直流输电工程已经有混合换流器拓扑结构，给未来直流配电网的发展提供了理论基础。相比于已经建成的柔性直流配电系统[6]，LCC-MMC型混合直流配电系统建设成本低，耐受暂态冲击电流能力较强，利用MMC控制电流双向流动的特点实现配网灵活性。然而直流故障发展迅速，可靠且有选择的保护原理亟待研究。

实际直流工程广泛采用闭锁换流器实现故障电流自清除和直流故障隔离[7]，保护系统设备不受过电流的破坏。传统LCC直流工程主要通过移相方式[8]，迅速将整流站触发延迟角移相到90°以上，使得整流站转变为逆变运行模式[9]，向交流系统释放储存的能量，降低故障电流。MMC柔性直流配电工程通过向换流阀发送闭锁信号，闭锁换流器切断故障电流回路，隔离直流故障[10]。然而，故障后快速

闭锁换流器会导致提供给保护的有效故障信息减少、特征量单一，给传统直流线路保护的可靠性和选择性带来挑战。

现有直流系统线路保护根据故障检测的方式可以分为被动保护和主动保护。被动保护利用线路电气量的变化检测故障的发生[11]。……