直流電網(wǎng)中VSC的雙極短路故障分析與保護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、由于用戶對(duì)電能質(zhì)量要求的提高和用電負(fù)荷的增長(zhǎng)，傳統(tǒng)交流電網(wǎng)正面臨越來(lái)越多的挑戰(zhàn)?；谌匦驼髌骷懊}寬調(diào)制的直流電網(wǎng)技術(shù)，以其控制靈活、即插即用、電能損耗低以及潮流轉(zhuǎn)換方便等優(yōu)點(diǎn)，正逐漸成為未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)。然而由于實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的缺乏和直流斷路器技術(shù)發(fā)展的限制，直流電網(wǎng)的保護(hù)研究成為制約直流電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。本文以直流電網(wǎng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究了系統(tǒng)中VSC的數(shù)學(xué)模型及控制方法，不同拓?fù)湎轮绷麟娋W(wǎng)中VSC的故障暫態(tài)分析和故障的檢

2、測(cè)與隔離。
　　1、建立了abc三相靜止坐標(biāo)系和dq兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下VSC的數(shù)學(xué)模型，對(duì)VSC換流站的雙環(huán)控制方法進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了基于電流前饋補(bǔ)償解耦的電流內(nèi)環(huán)控制策略，并分別對(duì)定直流電壓、定有功功率等外環(huán)控制方法進(jìn)行了討論，實(shí)現(xiàn)了有功和無(wú)功功率的解耦控制。
　　2、著重討論了不同直流電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下VSC的雙極短路故障特性。對(duì)于雙端直流系統(tǒng)，將故障過(guò)程分為電容器放電階段、二極管續(xù)流階段以及不控整流穩(wěn)態(tài)階段，分別對(duì)各階段電流

3、電壓等暫態(tài)量進(jìn)行了求解。對(duì)于多端直流樹狀系統(tǒng)以及環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)，對(duì)故障電路進(jìn)行了等效簡(jiǎn)化，推導(dǎo)出了故障后電流的暫態(tài)表達(dá)式。
　　3、對(duì)直流電網(wǎng)保護(hù)技術(shù)中故障檢測(cè)和故障隔離方法進(jìn)行了研究。在故障分析基礎(chǔ)上結(jié)合線路出口限流器、直流斷路器及直流方向開關(guān)的使用，提出了一種基于故障特征量di/dt的無(wú)需換流站間通信的故障檢測(cè)方法。針對(duì)目前大容量直流斷路器研發(fā)困難和交流斷路器獨(dú)立使用時(shí)可靠性較差的問(wèn)題，結(jié)合故障后換流器電流的暫態(tài)特性，提出一種由交流