高压交直流混合输电系统换相失败的研究.pdf

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1、<电气开关》(2010．No．1)27文章编号：1004—289X(2010)0l一0027—04高压交直流混合输电系统换相失败的研究刘炳君，李世作(广西大学电气工程学院，广西南宁530004)摘要：研究了高压交直流混合输电系统换相失败的机理及其对南方电网的影响，并提出一些避免换相失败的措施，为今后高压电网的安全稳定运行提供理论依据。关键词：换相失败；高压直流输电；交直流混合输电中图分类号：TM72文献标识码：BStudyonCommutationFailtureofHVAC·DCHybridPowerTransmissionSystemL／UBing-jun，LI

2、Shi-zuo(ElectricalEngneeringcollegeofGuangxiUniversity，Nanning530004，China)Abstract：Thispaperstudiesthehigh—voltageAC—DChybridpowertransmissionsystemofthefailuremechanismandtheimpactinthesouthofchina，andinordertoavoidthemeasuresfailureforthefuturehigh—voltagepowernetworktoprovidesafean

3、dstableoperationofthetheoreticalbasis．Keywords：commutationfailure；HVDC；hybridAC—DCpowertransmission1引言同时发生换相失败，甚至会导致整个系统运行崩溃。2换相失败的原理“西电东送、南北互供、全国联网”是我国能源发展的重要策略。与交流高压输电技术相比较，高压直整流器在一般情况下不会发生换相失败，这是由流输电(HVDC)具有快速调节功率、无同步运行稳定于整流器阀在电流关断后的较长时间内处于反向电压性问题、运行可靠的等优点。而且直流输电没有相位下，所以仅当触发电路发生故障时，

4、整流器才会发生换和功角，不存在稳定问题，利用直流输电的调节作用可相失败。换相失败一般发生在逆变侧，而且是在大直以提高交流系统的稳定性。HVDC已经成为我国电网流电流或低交流电压之类的扰动期间发生。换相失败互联的重要输电方式。不是由于对换流阀的误操作引起的，而是由换流阀外随着天广、贵广I、贵广Ⅱ、三广和云广高压直流部电路条件引起的。输电线路的逐步建成，南方电网正在形成全世界最大比较图1和图2可知，直流输电系统发生换相失的含有多馈人直流输电系统的交直流混合电网。但是败故障有以下特点⋯：直流送电容量的增大，使得直流系统运行控制性能对(1)换相的两个桥阀发生倒换相，倒换相之

5、后使全网安全稳定运行所造成的影响程度和影响层面也越己经退出导通的阀又重新导通。来越重要。交直流系统相互作用的加强在某些不利条(2)一次换相失败中，使得接在交流同一相上的件下也会增加系统的不稳定性，可能出现多个逆变站一对阀同时导通形成了直流短路，如图2所示。zVTConvertersUsingCoupledInductorBasedActiveSnubberCell[J]．Pro—作者简介：龚仁喜(1962一)，男．教授．博士研究生导师．主要从事电力电子技术、ceedingsofVPEC97，Sept，1997．徽电子技术等方面的研究。[5]P．C．Todd，UC38

6、54Ncontrolledpowerfactorcorrectioncircuitdesign任文(1983一)．男．硕士研究生。主要从事电力电子技术等方面的研[J]．Unitrodeproduct＆applicationshandbook，1997—1998．究。梁远文(1978一)，男。硕士研究生．主要从事电力电子技术等方面的研究。收稿日期：2009—05—07<电气开关>(2010．No．1)当逆变侧发生不对称故障并使换相电压过零点前磊、：：‘4，．．f’、j__,4!I--~i1"～’移角度时，逆变器的关断角为：=cf、U+。)_I(2)．．辨．硷，=，．K

7、、．．．L’，式中：，d为直流电流；为换相电抗；为换相电t<：压的线电压有效值；p为超前触发角。。主要由换流变e,b压器电抗决定，其值越小，越不容易发生换相失败图1逆变器的电压波形图是静态调节参数，用于维持在合适的范围内。当逆变侧发生不对称故障时偏移的越大，就会越小，使得，rII：：,甓1：．嘛f．!；耄一≮‘与发生单相接地短路相相连的逆变器上、下2个换流．．．l～、．阀最易发生换相失败。当，d一定时，y与之间的!关系如图3和图4所示。40：：毛一次换相失败后电压波形30一图2一次换相失败后的电压波形图o20(3)在两次连续换相失败故障中，