孙银锋，熊欣，王振浩，王威儒

(现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学)，吉林 吉林132012)

0 引言

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter，MMC)的高压柔性直流电网具有电压、容量等级易于扩展，谐波含量低，运行损耗小等诸多优点[1-2]，并且在大规模新能源并网、电网互联[3-4]、电能质量控制、直流电网潮流控制[5]等方面具有广阔的应用前景。随着MMC在高电压、大容量、远距离输电领域的快速发展，架空输电以其经济性优势成为必然选择。对于基于架空线的柔性直流电网，直流线路故障保护已成为一项重要的研究内容[6]。与交流输电系统相比，直流输电系统的阻尼和响应时间常数较小，一旦发生直流故障，故障电流可以在很短的时间内上升到很高的值，严重影响设备甚至系统的安全稳定性[7-8]。考虑到换流站闭锁的不利影响以及换流站的容量和成本，工程上多采用半桥式换流器拓扑，而利用直流断路器在换流站闭锁前实现故障切除。然而，为了设计能够快速开断较大故障电流的直流断路器，必须对换流站闭锁前的短路电流进行计算，分析直流故障电流的关键影响因素及其在直流电网中的变化和传播机理。

文献[9-11]针对两端直流系统极间短路故障建立了直流侧电容的放电等效模型，并等值计算了故障电流，但未计及交流馈入(直流侧发生短路故障后交流侧持续馈入故障点的能量)的影响。文献[12-13]在双极直流电网等效网络……