周 鑫， 邱子鉴， 刘 晋

(华北电力大学 电气与电子工程学院， 北京 102206)

0 引 言

近些年来，柔性直流输电技术逐渐成为我国电能传输、可再生能源并网的重要技术方案。2011年7月，上海南汇柔性直流示范工程成功投运[1]；2013年12月，广东南澳VSC四端柔直工程成功投运[2]；2014年7月，浙江舟山VSC五端柔直工程成功投运[3]；为迎接2022年冬奥会，我国正在筹建电压等级为±500 kV的张北柔性直流示范工程[4]，输电容量高达4 500 MW，2020年6月张北柔直示范工程四端带电组网成功；2020年7月31日，世界第一条±800 kV特高压多端柔性直流输电“高速路”，乌东德电站送电广东广西特高压直流示范工程提前实现阶段性投产。

张北柔性直流示范工程(以下简称张北柔直工程)的电压等级高达±500 kV，采用模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)拓扑结构，并且首次实现了直流断路器的示范应用[5]。此外，直流电网采用“口”字型环网拓扑结构，直流输电线路选取了长距离架空输电线路。

长距离架空输电线路的故障率相对较高，直流故障发生后，直流电流迅速上升，直流电网的输入、输出功率失去平衡。工程上可以利用直流断路器隔离直流故障，从而实现直流故障穿越。但是，在直流断路器动作后，环网拓扑发生改变，直流潮流随之转移，此时需要考虑非故障线路的过载情况；此外，在直流断路器动作后，残余过电流不会立即消失，而是注入近故障端换流站，致使换流站直流电压升高。针对上述问题，需要合理设计环网MMC-MTDC系统直流故障穿越策略，提高MMC-MTDC系统运行的稳定性。……