隨著環(huán)境問題的加劇和傳統(tǒng)化石能源的日漸枯竭,以風(fēng)能、太陽能為代表的清潔能源正在被加速開發(fā)利用。而這些清潔能源的自然屬性及其并網(wǎng)特性對傳統(tǒng)交流電網(wǎng)產(chǎn)生顯著沖擊,由此直流輸電和直流電網(wǎng)應(yīng)運而生。與交流輸電及傳統(tǒng)直流輸電相比,柔性直流輸電控制靈活、無換相失敗和無功補償問題,由其發(fā)展成的多端柔性直流電網(wǎng)在新能源并網(wǎng)及輸配方面更具優(yōu)勢。然而,柔性直流輸電也有其固有缺陷,由于換流站具有電壓源的特性,在直流側(cè)發(fā)生短路故障時,換流站向故障點迅速放電,導(dǎo)致故障電流快速上升到極高的幅值。為了避免換流站內(nèi)部脆弱的半導(dǎo)體器件損壞,換流元件將采取閉鎖措施,這無疑會降低直流電網(wǎng)的供電可靠性;此外,較大的直流電流由于沒有自然過零點而切除難度顯著高于交流電流。以上問題使得多端柔性直流電網(wǎng)的保護(hù)系統(tǒng)面臨巨大挑戰(zhàn),進(jìn)而限制了其進(jìn)一步的發(fā)展。針對多端柔性直流電網(wǎng)直流側(cè)故障的特點以及保護(hù)系統(tǒng)面臨的問題,一方面需要研究提出行之有效的故障限流措施,從而延遲或避免換流站的閉鎖,為保護(hù)系統(tǒng)爭取更長的時間;另一方面,需要研究靈敏可靠的柔性直流線路主后備保護(hù)方案,提出超高速的單端量保護(hù)原理以及快速的雙端量保護(hù)原理。通過故障限流方法與保護(hù)... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－２ＭＭＣ換流站的等效電路推導(dǎo)過程（ａ）ＭＭＣ拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（ｂ）三相等效形式（ｃ）ＭＭＣ的等??效圖??２．２．３限流電路ｉ￡Ａ過程分析??

?山東大學(xué)博士學(xué)位論文???Ｃ開始）??，????／?／ｄ。的采樣值??給�。埠湍税l(fā)送觸發(fā)信號，Ｔ２導(dǎo)通。??＼?」??電容Ｃ放電，放電路徑如回路ＩＩ所示。??電容Ｃ放電導(dǎo)致乃關(guān)斷。??＼??故障電流給電容Ｃ充電，Ｔ，導(dǎo)通。??Ｉ??化和於被投入故障回路。??（結(jié)束）??圖２－３故障限流器的投入過程流程圖??（１）換相電容放電階段??Ｉｔ??Ｉ?Ｉ?丁??Ｋｓｊ?回路?Ｉ?ｋ?ｒ－�。Вⅲ保�?＼??１＾：?…本丨回路丨１?！?■?／??ｆ！?＋?ＬＪ?ｉ／??ｉ＇?Ｌ＾＿＾、丨■：?ａ?‘?４－??圖２－４換相電容的放電電路??＋?＝〇?（２．１）??ａｔ??ｉｃ｛ｔ）?＝?＾ｅ＾ｃ，?（２．２）??ｋ２??以最為嚴(yán)重的出口處短路故障為例來說明換相電容的放電過程。當(dāng)短路故障??發(fā)生時，放電電路如圖２－４所示，圖中Ｉｓ、Ｃｓ和ｉ？ｓ的推導(dǎo)過程和表達(dá)式己在２．２．２??節(jié)中詳細(xì)表述，此外，回路１（紅色點劃線）是換流站的最初放電回路。當(dāng)／ｄｅ上升??到門檻值／ｓｅｔ時，給１和�。彩┘佑|發(fā)信號，由于Ｔ２—直承受換相電容所施加的??正向電壓而在被施加觸發(fā)信號時立即導(dǎo)通。Ｔ２?—旦導(dǎo)通，換相電容Ｃ立即放電，??放電回路如圖２－４中的回路１１（藍(lán)色虛線）所示。定義流經(jīng)回路ＩＩ中的電流為ｚ＿ｃ，??１７??

?山東大學(xué)博士學(xué)位論文???而換相電容兩端電壓為＆，規(guī)定＆的參考方向為下正上負(fù)，如圖２－４所示。根據(jù)??基爾霍夫電壓定律可得式（２．１），進(jìn)而可得／ｃ的表達(dá)式如式（２．２）所示，其中是??換相電容Ｃ的初始電壓。電容Ｃ的放電電流必須大于故障電流，只有這樣才能??保證流經(jīng)晶閘管Ｔ４的電流下降為０，進(jìn)而，Ｔ４才能關(guān)斷。??（２）限流電阻的投入??�。幢魂P(guān)斷后，故障電流開始流經(jīng)換相電容，并給換相電容充電。當(dāng)Ｍｅ的極??性由正變負(fù)時，Ｔ！開始承受正向電壓。鑒于Ｔ！己被施加觸發(fā)信號，當(dāng)開始承受??正向電壓后Ｔ！會立即導(dǎo)通。此后，故障電流將要同時流過支路Ｉ和換相電容支??路，正如圖２－５（ａ）中紅色虛線所示。當(dāng)換相電容充電完成后，＾降為０，至此，??故障電流完全由支路Ｉ流過，如圖２－５（ｂ）所示。最終，見和辦都被投入故障回路??起到限制故障電流的作用。??ｊ￣￣ｆ??￣￣ｒ??ｆ?「?＿「??，?�。�?ｆ?—，／??￡！?Ｉ?Ｌｉ?＾?！??Ｊｃ＼?！．十?Ｉ?１／??——丨?＊?＾—．？—?今？」’Ｉ??士?Ｍ從￣￣丨?—丨??（ａ）??｜?｜?ｉ＾｜｜（??士?丨—■?＿ｌ．￣￣￣Ｈ：??（ｂ）??圖２－５?Ｔ４被關(guān)斷后的放電電路（ａ）電容充電（ｂ）電容充電完成??為了分析故障限流器各支路中的電流，以下將要對圖２－５進(jìn)行化簡。圖２－５（ａ）??的等效電路如圖２－６（ａ）所示。由于換流器的等效電容Ｃｓ的值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于換相電容Ｃ??的值，為了簡化計算過程，Ｃｓ被等效為電壓值為＿的電壓源，＿為〇的初始??值。簡化后的電路如圖２－６（ｂ）所示，圖中ｉ？為和之和，／〇為Ｔ４的關(guān)斷時刻。??圖

【參考文獻(xiàn)】：
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