逆变器交流侧等值工频电气量暂态特性分析

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1、第39卷第1期四川电力技术Vo1．39．No．12016年2月SichuanElectricPowerTechnologyFeb．。2016逆变器交流侧等值工频电气量暂态特性分析袁静。陈林，吴长敏，叶辉(雅砻江流域水电开发有限公司，四川成都610066)摘要：随着交直流混联系统在中国的逐步形成，交流系统的运行环境变得更为复杂。详细分析了逆变器交流侧等值工频电气量暂态特性，分析发现逆变器交流侧等值电流的暂态特性与纯交流系统完全不同，但电压的暂态特性变化不大。并基于暂态特性的分析进一步指出了在交直流互联系统当中，交流侧传统的继电保护可能存在的问题。最后基于PSCAD／EMTDC仿真验

2、证了结论的正确性。关键词：交直流互联系统；逆变器；低压限流；继电保护Abstract：WiththecompletionofAC／DCinterconnectedsysteminChina，theoperationenvironmentofACsystembecomesmorecomplicated．Firstly，thetransientcharacteristicsofequivalentpower—frequencycomponentsinACsideofinverterareanalyzedindetail．Then，theresultsshowthattheefecto

3、fAC／DCinterconnectedsystemonACvoltageislittle．Onthecon-trary，thepower—frequencycurrentisafectedbytheAC／DCinterconnectedsystemsignificantly．Then，thepossibleprob—lemsoftraditionalrelayprotectionarepresentedbasedontheanalysisofthetransientcharacteristicsofpower——frequencycom·portents．Atlast，thes

4、imulationresultsbasedonPSCAD／EMTDCplatformprovetheconclusiontobecorrect．Keywords：AC／DCinterconnectedsystem；inverter；VDCOL；relayprotection中图分类号：TM464文献标志码：A文章编号：1003—6954(2016)01—0063—03下面重点分析了逆变器交流侧等值工频电流、0引言换流母线电压的暂态特性。分析结果表明，交直流互联系统对换流母线电压的影响不大；但由于直流随着高压直流输电(highvoltagedirectcurrent，控制系统的影响

5、，逆变器交流侧等值工频电流的暂HVDC)的迅速发展，交直流混合输电电网在中国已态特性与纯交流系统电流的暂态特性截然不同，由逐步形成。HVDC在实现远距离、大容量、非同步电于直流控制(主要为低压限流控制)的原因，幅值一网互联等方面具有独特优势¨I2]，因此在中国得到般呈现出先增大后减小的趋势。并进一步指出了交了迅速的发展。但是交流系统故障会导致逆变器不直流互联系统对传统继电保护可能造成的影响。最正常工作，严重时会导致换相失败的发生，使得逆变后基于PSCAD／EMTDC仿真验证了结论的正确性。器产生复杂的电磁暂态过程，可能导致传统的交流侧继电保护不正确动作。l逆变器交流侧等值电气量暂

6、态特性现阶段，世界范围内的继电保护都是利用电流分析(如过流保护、差动保护等)、电压(低电压保护)以及两者相结合(距离保护等)对电力系统进行保护。图1所示为交直流互联系统图，其中图1(a)为现阶段，纯交流系统在故障期间电流、电压的暂态过正常运行状态时等效电路图；图1(b)为故障时等效程已经清楚，即电流显著增大，电压降低；但交直电路图。图1(b)中分为两大部分，一部分是纯交流流互联系统中，逆变器交流侧等值电气量的暂态过系统E和E，另一部分是逆变器等值交流系统，如程对交流系统的暂态环境会产生重大影响；同时考图中虚线框所示。虑到现有继电保护都是基于工频电气量，因此研究纯交流系统电气量的暂

7、态特征在此不再累述，逆变器交流侧等值工频电气量暂态特性是很有必要重点分析逆变器交流侧等值电流i。。以及换流母的。线电压Ubus的暂态特性。由于直流控制等非线性因．63．第39卷第1期四川I电力技术Vo1．39。No．12016年2月SichuanElectricPowerTechnologyFeb．，2016素的影响，现阶段对于逆变器交流侧等值电气量的值工频电流。。幅值的典型变化趋势图。由图3暂态特性只能借助于仿真手段。下面利用PSCAD／可以看出，逆变器等值工频电流幅值在故障期