高壓直流輸電換相失敗的瞬態(tài)特征研究.pdf

1、寧東—山東高壓直流輸電工程的投運將對山東電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行帶來挑戰(zhàn)。鑒于直流系統(tǒng)特殊的運行特點，直流系統(tǒng)故障對交流繼電保護和交流電網(wǎng)的安全有潛在隱患，因此有必要對直流系統(tǒng)故障情況時的交流系統(tǒng)電氣瞬態(tài)特征進行研究。在PSCAD/EMTDC環(huán)境下，對含寧東—山東高壓直流輸電系統(tǒng)的山東電網(wǎng)進行了詳細的電磁暫態(tài)建模?；诖四Ｐ停瑢τ山涣骶€路故障引起的逆變器換相失敗進行仿真。將Prony算法用于換相失敗后交流線路的電氣瞬態(tài)特征分析，通過擬合波形和

2、仿真波形的吻合，說明算法的有效性。Prony分析結(jié)果表明，換相失敗后直流系統(tǒng)向交流線路注入很多的暫態(tài)間諧波成分，使交流線路電氣量波形發(fā)生畸變，其中有些成分的幅值較大，可能會影響交流繼電保護裝置的正確動作。研究了當青島換流站附近交流線路不同位置發(fā)生不同類型的短路故障時，直流系統(tǒng)換相失敗對交流系統(tǒng)電氣瞬態(tài)特征的影響。仿真分析結(jié)果表明，換相失敗使故障線路的平行線路的電流發(fā)生嚴重畸變，且其故障相電流畸變程度隨著故障位置和故障類型的不同而不同，在

3、線路中間發(fā)生故障比線路兩端故障時畸變嚴重，發(fā)生單相接地短路故障比三相短路故障時畸變嚴重。
　　 通過原因分析可知，故障后交流線路的電流畸變程度與該線路中流過的短路電流中由直流系統(tǒng)所產(chǎn)生的諧波電流所占的比重有關(guān)。影響該短路電流的成分及各成分所占比重的因素有故障后短路電流的分布和短路故障對直流換相失敗的影響程度，前者與整個電網(wǎng)的拓撲、運行方式及故障位置有關(guān)，后者與故障類型有關(guān)。在山東電網(wǎng)這個特定的電網(wǎng)及特定的運行條件下，在線路中間發(fā)