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模块化多电平换流器型高压直流变压器的直流故障特性研究
  • ISSN号:1000-3673
  • 期刊名称:《电网技术》
  • 时间:0
  • 分类:TM46[电气工程—电器]
  • 作者机构:[1]中国电力科学研究院,北京市海淀区100192, [2]北京交通大学电气工程学院,北京市海淀区100044
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51261130484); 国家电网公司科技项目支持(国家电网科研[2013]304号,NY71-13-041); 中央高校基本科研业务费人才基金项目(2014RC013)
中文摘要:

下一代高压直流电网技术成为未来电网发展的重要方向,高压直流变压器是实现不同电压等级的直流电网线路之间互联的关键设备,也是制约直流电网推广的技术瓶颈之一。然而有关模块化多电平换流器型高压直流变压器(modular multilevel converter based HVDC transformer,M-HVDCT)拓扑的故障响应特性和故障穿越能力的研究尚未见诸报道。在搭建PSCAD/EMTDC仿真模型的基础上,首先分析了M-HVDCT的直流侧线路双极短路、单极接地短路故障机理,分析了系统的故障输出特性。结果表明,双极短路时的子模块电容放电是造成瞬态电流冲击的主因,而变压器耦合的阀侧馈能则是稳态故障电流的原因;M-HVDCT对双极短路故障具有故障隔离能力,而单极接地短路故障则会因为变压器的耦合作用而传到非故障侧,从而给系统带来负面影响。仿真实验结果验证了理论分析的正确性,研究结果将为直流电网技术的工程化研究提供重要的理论和工程应用基础。

英文摘要:

Next generation HVDC grid has become an important direction for future utility grid development. HVDC transformer, one of technical bottlenecks restricting promotion of future HVDC grid, is a key equipment for interconnection between dc power lines with different voltage levels. However, there are few reports published on fault characteristics and fault ride-through capability of modular multilevel converter based HVDC transformer(M-HVDCT), quite different from conventional MMC-HVDC system. Based on simulation model established in PSCAD/EMTDC, DC fault mechanism of pole-to-pole, pole-to-ground and corresponding output performance, are studied in detail. Results indicate that sub-module capacitor energy and transformer feeding ac current are main causes generating transient and steady fault current respectively. M-HVDCT has fault isolation capability for DC pole-to-pole fault, while it transmits DC pole-to-ground fault from fault-side to non-fault-side, negatively affecting system. Feasibility of theoretical analysis is verified with simulation results. This research provides essential theoretical and practical basis for industrial application in future HVDC grids.

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期刊信息
  • 《电网技术》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家电网公司
  • 主办单位:国家电网公司
  • 主编:张文亮
  • 地址:北京清河小营东路15号中国电力科学研究院内
  • 邮编:100192
  • 邮箱:pst@epri.sgcc.com.cn
  • 电话:010-82812976 82812543
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3673
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2410/TM
  • 邮发代号:82-604
  • 获奖情况:
  • 中国优秀科技期刊,电力部优秀科技期刊,全国中文核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:66600