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1、MMC-HVDC故障分析和保护策略研究摘要基于模块化多电平换流器的柔性直流输电（MMC-HVDC）系统具有良好的发展前景和技术优势，故障分析和保护策略对系统可靠运行具有重要意义。目前，国内外对MMC-HVDC故障及保护策略的研究较少。因此，本文重点对MMC-HVDC的故障和保护策略进行相关研究，具体内容如下：首先介绍了MMC-HVDC的基础理论，包括拓扑结构、运行原理、调制方式、电容均压策略、电容预充电技术及系统控制策略等，为MMC-HVDC的故障分析提供理论基础与依据。其次，重点对换流站内子模块故障、
2、直流侧单极接地、双极短路及断线等故障进行了理论与仿真分析，得出系统在这几种故障态下的运行特性。然后，通过对故障的分析，根据其故障表现，提供了相应的检测方法，针对故障后果，制定了相应的保护策略。最后，针对MMC-HVDC无法控制直流双极短路故障电流的缺陷，详细介绍了一种改进的箝位双子模块MMC拓扑，对其直流短路故障自清除机理做了详细分析和仿真验证。关键词：模块化多电平换流器；柔性直流输电；直流侧故障；子模块冗余保护；箝位双子模块FaultsAnalysisandProtectionStrategyforM
3、MC-HVDCSystemABSTRACTModularmultilevelconverterHVDC(MMC-HVDC)systemhasgoodprospectsfordevelopmentduetoitstechnicaladvantages.FaultsanalysisandprotectionstrategyareimportanttothereliableoperationofMMC-HVDC.Atpresent,theresearchonfauItsandprotectionforMMC-
4、HVDCisstillrelativelyuncommonathomeandabroad.So,thispaperfocusesontheresearchoffaultsandprotectionofMMC-HVDC.Themaincontentsofthispaperare:Firstly,thebasictheoriesofMMC・HVDC,includingtopology,operatingcharacteristics,modulation,capacitorvoltagebalancingc
5、ontrolstrategy,sub-modulecapacitorpre-chargingtechnology,areanalyzed,whichprovidesomepartoftheoreticalsupportforthefaultsanalysisandprotectionstrategyofMMC-HVDC.Secondly,thesubmodulefault,thelinetogroundfault,linebreakfaultandlinetolinefaulthavebeenanaly
6、zedthroughtheoreticalandsimulation.Theoperatingcharacteristicsofsystemwithfaultsarepresented.Thirdly,accordingtothefaultperformance,thedetectionmethodsarepresented.Theprotectionstrategiesareproposedbasedonthefaulteffects-Atlast,becauseoftheuncontrollable
7、ofDCfaultcurrent,animprovedMMCtopologyusingClampDoubleSubModule(CDSM)isintroduced.TheprincipleofDCshortfaultclearingisanalyzedandprovedbysimulation.Keywords：modularmultilevelconverter(MMC):highvoltagedirectcurrentbasedonVSC(VSC-HVDC):DCfaults；SubModulere
8、dundancyprotection；ClampDoubleSubModule(CDSM)三年前，我进入能源研究所，开始了硕士研究生生活。三年中，这里的每一个人和发生的每一件事，都曾带给我很多的感动，这些都会伴着毕业，成为我美好的回忆。借此论文完成Z际，向三年屮关心、帮助我的老师与同学致以衷心的谢意！首先感谢我的导师苏建徽教授在学习、工作及生活上给我的孜孜教诲、精心培养和悉心关怀。苏老师严谨的治学态度、深厚的学术造诣、不知疲倦的进取精神、高
