基于濾波規(guī)則的HVDC交流過電壓快切濾波器控制策略

盧東斌, 薛海平, 沈全榮, 尹 健, 張慶武, 王永平

(1. 南京南瑞繼保電氣有限公司, 江蘇省南京市 211102; 2. 國網(wǎng)北京經(jīng)濟技術(shù)研究院, 北京市102209)

0 引言

高壓直流輸電的換流器采用晶閘管作為開關(guān)器件,由于晶閘管只能控制開通,不能控制關(guān)斷,在傳送有功功率的同時需要消耗大量的無功功率,因此需要配置無功補償設(shè)備[1]。如果交流電網(wǎng)故障產(chǎn)生過電壓[2-6],或者接入到較弱的交流系統(tǒng)或孤島運行的換流器發(fā)生閉鎖[7-8]、緊急停運、功率回降、連續(xù)換相失敗,無功補償設(shè)備不能及時切除很容易產(chǎn)生交流過電壓。交流工頻過電壓會導(dǎo)致交流設(shè)備的內(nèi)絕緣受損擊穿、外絕緣閃絡(luò),嚴(yán)重時引起設(shè)備故障甚至導(dǎo)致整個直流閉鎖。

由于直流輸電工程的無功補償設(shè)備還具有濾除諧波功能,換流站所配置的不同類型的交流濾波器在功能上并不等價,單獨依靠保護判據(jù)去切除濾波器不能滿足直流輸電對濾除諧波的需求。為了兼顧交流濾波器的濾波功能,過電壓保護的功能逐漸從保護裝置移植到直流控制主機,這樣在滿足直流運行所需的絕對最小濾波器同時,切除濾波器類型更優(yōu),抑制諧波和過電壓效果更好。

早期的高壓直流工程,如三峽—常州直流輸電工程[9]、德陽—寶雞直流輸電工程,直流控制主機采用最高電壓(Umax)限制功能來抑制交流過電壓;母線保護裝置配置過電壓分段保護。近些年的特高壓直流工程(2014年以前),如錦屏—蘇州直流輸電工程、哈密南—鄭州直流輸電工程[10],直流控制主機除采用Umax限制功能來抑制交流過電壓,還增加過電壓快速切除單組交流濾波器功能;交流濾波器保護裝置增加引線過電壓保護功能。……