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清華大學石立寶等:直流斷線故障時雙極性海上風電直流輸電系統的故障保護及恢復策略

2017-07-13 07:05:41 大云網  點擊量: 評論 (0)
【熱點專題論文】清華大學石立寶等:直流斷線故障時雙極性海上風電直流輸電系統的故障保護及恢復策略

研究背景

海上直流輸電系統的發展十分迅速,在其運行過程中,不同類型的故障將體現出不
同的故障特性,需要針對具體系統拓撲和故障類型設計快速有效的故障保護策略及
故障清除之后的恢復策略,進而使系統所受的影響最小。

解決的問題

直流輸電系統的故障保護策略及恢復策略需要根據其換流器類型、故障類型等進行
專門設計。本文基于一種雙極性海上風電直流輸電系統,分析發現永久性直流斷線
故障將引發系統局部過電壓;為抑制該過電壓現象,設計了一種將閉鎖電壓源型換
流器與斷開直流開關相配合的故障保護策略,可將故障附近的局部設備進行快速、
安全地隔離;故障清除之后,提出了一種并行恢復策略,可使系統中因故障而停運
的設備得以快速、平穩地恢復正常運行。

重點內容及創新點

1、在分析雙極性海上風電直流輸電系統在永久性直流斷線故障下的故障特性的基
礎上,設計了一種故障保護策略,通過閉鎖換流器來快速阻斷系統向故障點持續
饋電,然后通過斷開直流開關將故障點完全隔離。

2、結合雙極性直流輸電系統的拓撲特點,提出一種故障清除之后的三步式并行恢
復策略,各停運設備可在其他運行設備的輔助下實現并行啟動。

結論

提出的故障保護策略可將故障附近設備快速、安全地隔離,能有效抑制海上風電
直流輸電系統在發生斷線故障時所產生的過電壓現象;故障清除后,提出的并行
恢復策略可將停運設備快速平穩地恢復,提高系統的運行靈活性。

 

后續研究

直流輸電系統中故障發展較快,而且其換流器的類型多種多樣,為抑制故障在系統
中快速蔓延,需要針對特定系統設計特定的故障保護策略,特別是在較為復雜的直
流電網中,故障情況下需要通過不同設備的協同配合才能使系統所受影響最小化,
針對復雜直流電網的協同式故障保護策略將成為下一步研究方向。

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