±500 kV张北柔性直流电网单极接地故障健全极母线过电压产生机理

为实现我国间歇式清洁能源大规模、远距离消纳,服务低碳奥运,国家电网公司拟在张北建设±500 kV可再生能源柔性直流电网示范工程,是世界上首个具有网络特性的直流电网工程,且与以往工程不同的突出特点是采用架空线构成金属回线网络。建立了基于实际拓扑结构的过电压仿真模型,仿真了直流电网不同位置发生单极接地故障时各换流站的母线过电压水平,发现存在健全极过电压比故障极过电压更大的特殊现象。根据实际物理意义对健全极过电压进行分解,并分析影响程度,得出产生健全极过电压的根本原因是中性点电位抬升的结论;基于金属回线网络的电路结构,研究了接地极电阻、金属回线限流电抗器参数对中性点电位抬升的影响程度,为其他工程的绝缘配合提供理论指导。

张北柔直电网单极接地故障机理分析

为实现新能源互补消纳,兼顾低碳奥运,国家电网公司拟在河北省张家口地区构建?500k V可再生能源四端环形柔性直流电网示范工程,工程采用半桥型子模块MMC和直流断路器组网,线路采用架空线路,包含极线和金属回线。架空线路易发生单极接地故障,针对直流电网单极接地故障时的极线故障电流,从放电源和放电路径的角度,得出故障电流由故障极换流器提供,健全极扰动电流由健全极换流器提供的结论。针对健全极母线过电压问题,从电位突变的角度,得出了健全极母线过电压主要由中性点电位突变和金属回线电感对电位的抬升导致的结论,换流器交换电压和桥臂电感对其也有影响。所述机理在PSCAD/EMTDC平台上得到了验证。针对极线故障电流和健全极母线过电压的共同影响因素,对接地电阻和电感的敏感度进行了仿真分析,可为其他工程提供理论参考。