风电经柔性直流组网系统受端交流故障过电压分析及穿越策略
2023-09-21王振浩王欣铎李金伦李国庆
南方电网技术 2023年8期
王振浩,王欣铎,李金伦,李国庆
(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)的柔性直流(以下简称“柔直”)输电具备控制方式灵活、无需强电网支撑以及可实现多电源供电和多落点受电等独特的技术优势[1],成为大规模风电多区域汇集、远距离输送的有效方案。
近年来,大规模风电经柔直组网外送方案因其供电可靠性高,单位输电成本低,受到了广泛的关注,但由于其网架互联特性,局部故障反而更加容易通过线路扩散到整个系统[2-3]。一旦系统发生受端交流故障,柔直电网的功率送出能力大幅度降低,由于风电场在故障期间仍会持续向柔直电网注入功率,柔直电网将持续累积不平衡能量,导致直流电压在数十毫秒内越过安全界限,触发过电压保护,进而导致换流站闭锁,对整个系统造成较大冲击。因此,提出有效策略使系统在受端交流故障期间安全稳定地持续运行是风电经柔直组网外送方案面临的关键问题之一。
目前针对受端交流故障穿越策略的研究主要包括配备耗能装置和风电场降载两种方法,其中最直接有效的解决方法就是配备耗能装置。交流耗能装置[4-5]一般采用反并联晶闸管与耗能电阻串联组成,经降压变分组安装在送端换流站的交流侧,其单组容量越小,功率控制精度越高,电阻投切对直流电压的冲击越小,但工程成本也会相应提高。……
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