采用架空線的MMC-HVDC單極接地過電壓分析

趙西貝， 許建中， 盧鐵兵， 趙成勇， 苑津莎

(新能源電力系統國家重點實驗室(華北電力大學)， 北京市 102206)

0　引言

相比于交流輸電和傳統直流輸電，柔性直流輸電技術更加靈活，適用于遠距離電網互聯和新能源并網發電[1]。得益于電力電子開關器件的快速發展，柔性直流輸電在電壓等級和傳輸容量上向傳統直流輸電逐步靠近。近年來國內外已經對柔性直流輸電技術展開了深入的研究[2-5]。

隨著電壓等級、輸電距離和傳輸容量的不斷提高，架空線必將成為柔直系統主要的輸電方式。不同于現有工程采用的電纜線路，暴露在外的架空線必將使系統更多地經受短路故障考驗，有必要研究其暫態過電壓特性。目前對于柔性直流輸電系統的過電壓研究主要集中于仿真計算[6-7]，文獻[8]分析了柔直系統電纜單極接地故障時直流側避雷器下的動作特性，文獻[9]分析了電纜和架空線混合連接輸電系統的過電壓特性，文獻[10]分析了柔直系統在重啟過程中的過電壓保護問題，文獻[11]研究了潮流控制器對系統的過電壓影響。文獻[12-13]對于輸電系統不同故障導致的過電壓幅值進行了研究，同時有學者對單極接地故障后的恢復過程提出了優化方案[14-17]。其中對直流側單極接地故障具體內在機理的對比研究，以及不同保護方式的過電壓抑制效果對比分析還存在空白，該領域的研究對于柔性直流輸電系統的設備絕緣設計和保護配合有重要意義。

前述研究存在的問題包括：①線路模型采用短距離電纜線路模型，不適用于遠距離架空線輸電情況；……