基于模块化多电平换流器的柔性直流换流站过电压分析与保护

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1、万方数据国内图书分类号：TM715国际图书分类号：621．3专业硕士学位论文学校代码：10079密级：公开基于模块化多电平换流器的柔性直流换流站过电压分析与保护硕士研究生：导师：企业导师：申请学位：专业领域：培养方式：所在学院：答辩日期：授予学位单位：许伟崔翔教授高冲高工工程硕士电气工程全日制电气与电子工程学院2014年3月华北电力大学万方数据C1assifiedIndex：TM715U．D．C：621．3ThesisfortheMasterDegreeoVerVoltageAnalysisandProtectionofConVerterStationinMMC—HVDCSyst

2、emCandidate：SuperVisor：School：DateofDefence：XuWeiProf．CuiXiangSchoolofE1ectricalandElectronicEngineeringMarch．2014Degree—Conferring—Institution：NonhChinaElectricPowerUniVersity万方数据华北电力大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕一j学位论文《攮于模块化多f乜平换流器晌柔性赢流换流站过}n压分析与保护》，足本人在导帅指学F，在华北I乜力大誓：攻渎硕士学位期问独立进行研究工作所取得的成果。据本

3、人所知，论文tl一除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成聚。对本文的研究工作做}i．5燕蟹黄献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完氽{lvl本人承担。作：落‘签名：，膏中FI期：b7午年。弓月f争闩华北电力大学硕士学位论文使用授权书《基于模块化多电平换流器的柔性甑流换流站过啦Jii分析与保护》系水人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的顾：L学位沦文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的杰见定，I司意学校保幽并向j阿关部门送交论文的复印件和电子版本，

4、允许论文被褒阅和借阅，学校W以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务，j本人授权华：Jl=f乜力大学，i=i：l’以采用影印、缩印或其他复制手段保存沦文，可以公和论文的全部戏部分内容。本学位沦文属了i(请谯以H例照力’框内打“√”)：保密口，在年解密后适用本授权档不保密留／作者姚蹈(移一期：加惭。知ml导师签名：簪科}：：j飙抄∽叫夕J万方数据华北电力人学颁Jj学位论文摘要传统高压直流输电工程的运行经验表明，由故障或操作引起的操作过电压和雷击过电压严重威胁换流站设备绝缘安全。随着我国模块化多电平换流器(ModularMultilevelConverter，MM

5、C)柔性直流输电工程的推广应用，柔性直流换流站的过电压特性研究将直接影响换流站绝缘配合设计以及柔性直流输电系统稳定运行。因此，开展柔性直流换流站的过电压特性研究，具有重要的科研意义和工程实用价值。本文对±320kV直流电压等级的模块化多电平换流器的柔性直流输电换流站的过电压特性进行了研究并提出了过电压保护措旌。本文在PSCAD／EMTDC电磁暂态仿真环境下搭建了模块化多电平柔性直流换流站过电压仿真模型。该模型详细考虑了MMC．HVDC的控制保护系统，能够在稳态和故障态下实现对换流站运行状态的控制。并且换流站内关键设备的过电压分析模型均考虑了频变效应，能够适用于雷击过电压分析。基于

6、MMC—HVDC过电压仿真模型，详尽地仿真分析了典型操作故障和雷击故障对换流站关键设备的故障特性，验证了故障理论分析的结果。不同于交流系统和常规直流输电系统，国内外均无可循的标准规范指导进行MMC．HVDC换流站的绝缘配合设计工作。基于仿真分析故障下换流站关键设备的过电压特性，本文针对±320kV大连MMC．HVDc工程设计了避雷器保护方案，采用通用的荷电率计算方法配置了避雷器参数。经过仿真分析得出避雷器的保护水平，并依据推荐的绝缘裕度确定了换流站关键设备的绝缘水平。本文的工作对于±320kV模块化多电平柔性直流输电换流站的过电压保护和绝缘配合设计有借鉴意义。关键词：模块化多电平

7、换流器；柔性直流输电；故障特性；过电压保护；绝缘配厶口万方数据华北电力大学硕士学位论文AbstractAccordingtooperationexperienceofthetraditionalHVDCpowertransmissionproject，theoperatingoVer-Voltagecausedbyfaultoroperatingandthelightningover—voltageseriouslythreatthesafbtyoftheequipmentsin