柔性直流输电故障快速清除系统及其用直流断路器

目前的柔性直流输电系统无法实现直流侧短路故障的清除,导致故障时所有换流站长时间停运。为解决该问题,提高系统可靠性,通过对系统故障电流的产生机理及直流开断原理的研究,以及直流断路器转移回路参数对开断性能影响的仿真分析;提出了一种开断电流500 A的机械式直流断路器及使用该断路器快速清除故障的方法;并搭建低频振荡试验回路验证直流断路器的开断性能。试验结果显示:文中提出的直流断路器稳定开断500 A直流电流,并使用该断路器的故障清除方法能够有效地缩短系统恢复时间,提高了系统稳定性,保证了电能质量。

基于并联LCC分流及反压抑制的柔性直流输电故障清除策略

为加快双极型模块化多电平换流器直流输电技术(MMC-HVDC)直流侧故障清除速度、抑制短路电流峰值,提出一种单端单极MMC并联电网换相换流器(LCC)的拓扑结构。首先根据故障电流曲线解释了不同时刻混合开关动作意义,然后对LCC分流、LCC输出反压阶段的相关参数进行分析;针对所提拓扑的换流器、低压换相开关(LVCS)的附加成本和损耗进行分析,并与常见的可清除直流侧故障的换流器拓扑进行对比,以分析其工程可行性。最后通过PSCAD/EMTDC搭建仿真模型,验证了所提方案的有效性,并在故障清除速度、故障电流峰值等方面与不同故障清除策略进行比较。结果表明,所提故障清除策略可在15 ms内清除直流故障,故障电流峰值为额定值的4～5倍,相比于无故障自清除能力的换流器拓扑而言有一定改进。