交直流混聯電網過電壓機理分析

張玉健 張玉振

摘 要：我國能源資源分布極不平衡，可用于發電的資源主要分布在西部以及南部地區，但我國的大部分電力負荷卻集中在東部沿海地區，其電力消耗超過全國的1/2以上。因此西電東送是我國電網發展的一個重要組成部分。如今我國電網發展迅速，隨著大批高壓直流輸電工程不斷落成，全國性的區域互聯電網已成為大勢所趨。因此對于交直流系統交互影響新電氣特征的研究更加迫切。

關鍵詞：交直流電網;過電壓;分析方法

近年來，得益于我國的高壓直流輸電技術的不斷發展和完善，實現了對偏遠地區的風電、光伏等新能源的大規模外送。但大型新能源電廠大部分集中在西南地區，那里負荷需求較弱，電網結構相對薄弱，交流系統對直流的支撐作用極其有限，屬于弱送端交流系統。弱送端交流由于沒有足夠的短路容量，對外界干擾抵抗能力較弱。

弱送端的交直流系統在我國輸電網絡中占據了相當一部分。一旦送端交流系統發生短路故障，送端母線的電壓會大幅度降低進而直接影響換流器的正常工作，導致直流輸送功率的波動，嚴重時還會導致功率中斷。

一、直流系統故障引起過電壓理論分析

當換流器設備發生內部故障時，保護就會動作閉鎖換流器。通常換流器閉鎖時會在一定的延遲后連鎖切除換流站的補償電容器和濾波器或直接跳開與交流系統之間的主開關，過電壓的持續時間較短，等于開關斷開的時間。當直流系統雙極運行但只閉鎖一極時，由于伴隨另一極電壓的升高，換流器自然而然吸收更多的無功，所以這種情況過電壓并不十分嚴重。

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作者簡介：張玉健，男，漢，1993年08月12日，研究生，高電壓與絕緣技術，山東科技大學。