高压直流输电故障特性分析王兆东

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1、高压直流输电故障特性分析王兆东研电1401班学号1142201182TheFaultAnalysisofHVDCSystemWANGZhaodongABSTRACT:AccordingtothefailureofequipmentindifferentregionsoftheHVDCfaultcanbeassimpleasdepartsfaultandcommunicationfailure,failurepartsofanysystemwillbeharmtothenormaloperationofthesystem.FailureofDCpartincludingtheinv

2、erter,DCswitchfieldandgrounding,declinefault.DConbothendsofthelineconnectingtherectifierandinverterstationrespectively,detransmissionsystemismainlycomposedofthreeparts.ThenormaloperationoftheHVDCsystemisaffectedbytheconnectiononbothendsofactransmissionsystem.Anypartofdesystemfailureorabnormal

3、conditionwillaffectthewholethesafetyandreliabilityofDCtransmissionsystemandthesafetyoftheequipment.KEYWORDS:HVDC;converter；faultanalysis摘要：按照发生故障的设备所在区域的不同HVDC的故障可以简单的归为宜流部分故障和交流部分故障，系统中任何部分出现故障都会危害到系统的正常运行。真流部分的故障包括换流器故障、直流开关场及接地极故障、直流线路故障。直流线路两端分别连接療流站和逆变站，宜流输电系统就主要由这三部分构成「頁流输电系统的正常运行受到两端联接

4、的交流输电系统的影响。直流系统中任何一个部分发生故障或者出现异常状态都会影响到聚个直流输电系统的安全可靠性以及有关设备的安全。关键词：宜流输电换流器宜流线路故障0引言伴随着我国经济的飞速发展，接踵而来的是能源紧缺和环境污染等问题，水、煤等能源的相对匮乏使得我国着手大力开发和利用可再生清洁能源。现今风能、太阳能等新型能源发电已在世界范围内逐步扩展，新型、清洁的可再生能源发电已成为电力系统未來的发展方向。我国有着极其丰富的风能资源，主要分布于东南沿海及品屿，西北、华北和东北地区，而且实际可开发量可达2.3亿KW。我国的风电场开发和建设在实施了风电特许权项目以及国家2006年11!台《

5、可再生能源法》之后进入了快速发展阶段，从装机容量计算，我国已成为世界第四大风电大国。但是作为可再生能源，风能分散性强且远离负荷中心，风电接入系统后还会影响整个电网的稳定情况。有数据显示，截至2008年年底完成吊装的风机屮，约1/3的机组处于空转状态。至此并网困难已经取代了电价偏低和风机成本高，成为最近儿年我国风电爆发式增长中最为突出的瓶颈⑴。直流输电技术在很大程度上缓解了这一问题，它可以作为两个交流输电系统之间的联络线，而这两个交流系统可以独立运行实现非同步运行。综上所述直流输电技术对电网的发展有着重要意义，交、直流输电系统也成为必然趋势。直流输电系统与交流输电系统在系统的网络元

6、件构成上有一定的差异，直流线路两端分别连接着整流站和逆变站，直流输电系统就主要由这三部分构成。换流站的结构较复杂它包括有交、直流开关场中的一次设备、控制保护系统以及换流变压器[21o因此两种系统所表现出来的故障特征也有差别,交流系统故障分析、处理的相关技术并不完全适用于直流系统，因此有必要对直流输电系统进行故障分析的研究。直流输电线路保护是直流输电系统中很重要的保护也是最基本的保护，它维持着直流输电线路的正常工作。直流输电系统常用于远距离输电，其线路跨度远，所以发生故障的概率大，直流输电线路遇故障的快速恢复能直接影响到整个电网的安全性和稳定性⑶。1换流器故障换流器通常被比作是直流

7、系统的心脏，作为直流输电系统屮最重要的元件它的可控性以及单项导通的特性也构成了直流输电系统故障行为的重要特点。这些特点主要表现在换流阀的触发、导通、关断及其运行方式上，故障的形式和特性与交流输电系统中的一般元件也有较大区别。在所有的直流输电工程的控制保护中都没有引入阀电流，判断换流器是否发生故障时都是通过阀电流之外的英它电气量的特性来判断的。这样做一方而是为了避免增加测量系统的复杂性，另一方面也是为了简化保图3-1换流器主要故障Fig.3-1MainfaultpointofCon