抑制高压直流输电系统换相失败的可控串联电阻

针对高压直流输电系统中的换相失败问题,提出一种基于可控串联电阻(controllableseriesresistor,CSR)的解决方案。该方案比已有的换相失败防御模块省去了工频变压器;如果提供的辅助电压幅值相同,则比桥式可控串联电容少二分之一的功率器件。首先,给出了CSR的拓扑及控制。然后,基于准稳态方程分析了CSR的换相失败抑制机理及控制特性。结果表明,交流出线处的串联电阻能提高换相电压幅值并抑制相位超前跃变,从而有利于顺利换相。接着,损耗分析的结果显示,CSR稳态功率损耗仅占额定直流功率的0.045%,对系统正常功率传输的影响很小。最后,基于PSCAD/EMTDC电磁暂态模型的仿真结果验证了所提方案的有效性:CSR的换相失败抑制能力较标准系统提高6~7.2倍,比桥式可控电容提高80%~90%。