適用于半橋型MMC附加限流控制的直流線路縱聯(lián)保護(hù)方案

束洪春，任 敏，田鑫萃，李 濤，薄志謙

（昆明理工大學(xué)電力工程學(xué)院，云南昆明 650051）

0 引言

隨著不可再生能源的日益衰竭及環(huán)境壓力的不斷增大，提高水能、風(fēng)能等清潔能源的發(fā)電比例是大勢所趨。中國幅員遼闊，清潔能源基地主要在西北和西南地區(qū)，而負(fù)荷中心主要集中在中部及東部沿海地區(qū)，能源資源和負(fù)荷中心呈逆向分布，采用高壓直流輸電技術(shù)實(shí)現(xiàn)大容量遠(yuǎn)距離輸電是解決上述問題的有效手段［1-3］。柔性直流輸電技術(shù)不存在換相失敗、無功補(bǔ)償問題，且具有諧波水平低、控制靈活等一系列的優(yōu)勢，因此得到了廣泛的關(guān)注與迅速的發(fā)展，但當(dāng)直流側(cè)發(fā)生故障時(shí)，子模塊電容迅速放電，過沖電流上升速率極快，對換流站等一次設(shè)備造成威脅［4-5］。

目前工程中主要通過大容量的直流斷路器（DC circuit breaker，DCCB）或具有故障自清除能力的子模塊（如全橋型子模塊）這2 種方式清除直流側(cè)故障。全橋型子模塊能有效清除故障電流，但相比于半橋型子模塊，增加了大量的電力電子器件，提高了換流站的成本［6］。DCCB 造價(jià)昂貴，且開斷容量有限，通過有效的限流措施可降低對DCCB 和直流線路保護(hù)速動(dòng)性的要求，目前較多文獻(xiàn)討論了通過增設(shè)硬件限流裝置以抑制故障電流，較常見的為在一次回路中串入限流電抗器，但限流電抗器的參數(shù)值過大將影響穩(wěn)定運(yùn)行，限流效果有限［7-8］。文獻(xiàn)［9-10］提出利用超導(dǎo)限流器抑制故障電流的幅值和上升率，但其造價(jià)較高，且需要低溫等特殊的運(yùn)行環(huán)境，故障后不易恢復(fù)超導(dǎo)狀態(tài)，難以滿足大容量直流輸電系統(tǒng)的需求。……