MMC-HVDC混合旁路直流故障保护及重合闸控制策略

直流线路故障保护是基于模块化多电平的柔性直流输电(MMC-HVDC)系统必须解决的关键问题。首先分析了基于混合旁路直流故障隔离的原理与隔离步骤,通过旁路桥臂转移故障电流,在零电流下断开快速机械开关,实现换流器与直流线路的物理隔离并清除直流故障电流。系统重合闸无需解锁子模块,通过旁路桥臂判断故障是否消除,并在零电压下闭合快速机械开关恢复系统运行。当判断直流故障为永久性故障时,换流器能够重启作为STATCOM运行。混合旁路直流故障保护方案能有效应对永久性、瞬时性直流双极短路故障。最后通过在PSCAD/EMTDC建立双端柔性直流输电仿真模型验证该方案的可行性。

基于纵向阻抗的混合双极直流输电线路保护新原理

由于传统高压直流输电和柔性直流输电有各自的优缺点,为了充分发挥二者的优势,混合直流输电成为研究的热点。对由传统高压直流输电和柔性直流输电构成的混合双极直流输电线路的保护原理开展了研究,将阻抗的概念进行扩展延伸,提出了一种基于整流侧和逆变侧纵向阻抗的故障保护原理,利用PSCAD搭建仿真模型,利用MATLAB进行算法的仿真验证,该纵向阻抗是整流侧和逆变侧两端电压故障分量的差与电流故障分量的和的比值,利用纵向阻抗的幅值来区分区内外故障。区内故障时,纵向阻抗的幅值小于该极线路全长总阻抗;区外故障时,纵向阻抗的幅值大于该极线路全长总阻抗。该保护可以自行实现故障选极,故障极的纵向阻抗幅值小于整定值,非故障极的纵向阻抗幅值大于整定值。大量的仿真结果验证了所提保护原理的正确性,并可以实现故障选极。