本文關鍵詞：直流換流器在交流故障下的響應與直流差動保護動作特性分析

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【摘要】：隨著近年來直流輸電工程的不斷投產(chǎn)和使用,交直流互聯(lián)大電網(wǎng)已經(jīng)在我國及世界范圍內形成,特別是南方電網(wǎng)的“八交八直”格局,成為目前世界上最復雜的交直流電力系統(tǒng)。在這樣的背景下,交直流相互作用及其對電網(wǎng)構成的新約束值得關注。直流換流器在交流故障下的響應是交直流相互作用的主要表現(xiàn)形式之一,交流故障可能給直流系統(tǒng)的正常運行造成困擾。本文針對直流換流器在交流故障下的響應特性展開詳細研究,為電網(wǎng)應對交直流相互作用帶來的挑戰(zhàn)提供理論基礎,有利于交直流互聯(lián)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。本文首先全面分析了整流側、逆變側換流器在本側交流故障下的響應過程,并將其劃分為直接響應和間接響應途徑,其中交流故障包括交流連接線故障和交流系統(tǒng)故障兩種。進而針對交流故障引發(fā)換相失敗和換流器差動保護動作兩大問題展開研究。分析了逆變側交流故障引發(fā)換相失敗的機理和影響因素;梳理了常見換流器差動保護的類型和原理,定性分析了這些保護在整流側和逆變側故障下的響應情況,作為后續(xù)分析的基礎。進一步地,本文提出同時計及換相電壓幅值和相位變化的熄弧角判據(jù),指出以此為基礎的換相失敗評估方法全面考慮了影響換相失敗的因素。分別基于單直流帶交流環(huán)網(wǎng)和實際復雜交直流互聯(lián)電網(wǎng)模型,通過與PSCAD/EMTDC、BPA仿真結果的對比,驗證了該方法的準確性和實用性。最后,本文針對換流器直流差動保護在交流連接線故障下的誤動問題展開研究。梳理了該保護的故障覆蓋范圍和功能定位,指出其選擇性的不足。以實際高壓直流輸電工程模型參數(shù)為背景,基于對閥過程和電流通路的分析,解析得到不同故障下保護固有動作特性對應的特征量邊界,并進一步考慮直流控制的作用。分析了提升直流差動保護動作選擇性的策略,提出引入換流器交流側電氣量的輔助判據(jù),從原理上解決保護的選擇性問題,實際高壓直流輸電工程的仿真算例驗證了該輔助判據(jù)的有效性。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM46;TM773

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本文編號：1300459