【摘 要】
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基于模块化多电平换流器的高压直流输电(MMC-HVDC)系统凭借其独特的优势,在电网中应用越来越广泛,给电力系统带来了新的挑战。MMC-HVDC的启动是一个复杂的暂态过程,启动过程故障的故障特性可能与正常运行过程故障有所不同,对继电保护定值产生影响。此外,由于MMC-HVDC具有低电压穿越能力,在交流系统故障时依然挂网运行,对交流短路电流产生影响。在此背景下,本文研究了MMC-HVDC启动过程故障
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基于模块化多电平换流器的高压直流输电(MMC-HVDC)系统凭借其独特的优势,在电网中应用越来越广泛,给电力系统带来了新的挑战。MMC-HVDC的启动是一个复杂的暂态过程,启动过程故障的故障特性可能与正常运行过程故障有所不同,对继电保护定值产生影响。此外,由于MMC-HVDC具有低电压穿越能力,在交流系统故障时依然挂网运行,对交流短路电流产生影响。在此背景下,本文研究了MMC-HVDC启动过程故障的故障特性及继电保护适应性,建立了适用于交流保护整定计算的MMC-HVDC等效模型。主要内容包括:研究了MMC-HVDC系统启动过程直流侧故障特性及直流极保护对启动过程故障的适应性。对MMC-HVDC启动动态过程进行了理论描述,详细分析了启动过程发生直流双极短路与单极接地时的故障特性;针对MMC-HVDC系统典型直流极保护,研究了启动过程故障与正常运行阶段故障时保护特征量的差异,以及典型保护对启动过程故障的适应性;基于MMC-HVDC的详细电磁暂态模型,仿真验证了启动过程故障特性分析及典型保护对启动过程适应性分析的正确性,并对保护整定计算提出了新的建议。研究了MMC-HVDC系统启动过程交流侧故障特性及典型保护适应性。基于MMC-HVDC系统控制特性,分析了正常运行过程和启动过程中发生交流系统故障的故障特性;基于MMC-HVDC的详细电磁暂态模型,仿真验证了启动过程发生交流侧故障的故障特性,分析了典型保护对启动过程故障的适应性。提出了适用于交流保护整定计算的MMC-HVDC等效模型。以交流保护整定计算为出发点,提出了MMC-HVDC系统简化分析原则;在分析MMC-HVDC系统控制特性的基础上,建立了适用于交流保护整定计算的MMC-HVDC等效模型,研究了交流侧故障时不同故障点残压下MMC-HVDC直流侧响应特性;提出了MMC-HVDC对交流保护整定计算影响的定量评估指标及其计算方法。
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