高淑萍,宋晓辰,叶换飞,宋国兵

(1.西安科技大学电气与控制学院,710054,西安;2.国网陕西省电力公司榆林供电公司,719000,陕西榆林;3.西安交通大学电气工程学院,710049,西安)

相对于交流输电,高压直流输电的优点是输电损耗小、传输容量大[1-3],但缺点是受端易换相失败。模块化多电平换流器高压直流输电(MMC-HVDC)系统能独立控制有功与无功,不存在换相失败的问题,且能对故障电网提供无功支撑[4-5]。结合二者的优点,混合高压直流输电系统是目前的研究热点。根据拓扑结构的不同,混合高压直流输电系统可分为:混合双端直流输电系统[6-7]、混合多端直流输电系统[8-11]、混合多馈入直流输电系统[12]、混合双极直流输电系统[13-14]等。本文主要对第4种系统进行研究,该系统利用电压源换流器(VSC)可对有功和无功快速控制的优点,改善系统的输电性能,逆变侧利用VSC的优点来减小电网换相换流器(LCC)换相失败的概率。该结构尤其适用于具有季节性电能双向流动需求的电网互联工程。

直流输电系统输电线路较长,易受沿线架设环境的影响,故障率较高。故障发生后,需要在数毫秒内准确判别故障的存在,使得保护可靠动作。因此,研究直流线路快速保护非常有意义[6-8]。

目前,混合直流输电系统的研究集中在对系统模型的构建、控制方式等方面,而对其线路保护的研究却几乎没有,因此本文在传统高压直流和柔性直流线路保护方法的基础上,寻求适合于混合双极直流输电系统的线路保护方法。……