HVDC送端交流系統故障暫態過電壓評估指標

劉曉琳，曹澤宇，高丙團，蔣維勇，周專，王新剛，張鋒

(1.東南大學電氣工程學院，南京市 210096；2.國網經濟技術研究院有限公司，北京市 102209；3.國網新疆電力有限公司，烏魯木齊市 830011)

0 引 言

特高壓直流輸電的發展，為我國西北部地區豐富的清潔能源(風電、光伏等)提供了高效便捷運輸的通道，促進了“碳達峰碳中和”目標的達成；與此同時，“強直弱交”的輸電結構極易導致交直流系統暫態故障[1]。交流系統暫態故障主要包括整流側、逆變側交流系統短路故障，交流單相重合閘故障，交流濾波器故障等。在風電、光伏等新能源大量經直流外送的場景下，送端交流系統發生短路故障時，在故障切除后的系統恢復階段，直流系統容易發生換相失敗，會引起送端交流系統暫態過電壓；當故障較為嚴重時，多回直流閉鎖故障會引發直流功率傳輸中斷，在無功補償盈余的驅使下，又會引起送端系統暫態過電壓，由此造成風機、光伏的大規模連鎖脫網，最終使整個系統運行崩潰[2-5]。

為了能夠體現交直流系統故障狀態下的暫態過電壓特性，研究人員往往尋求建立交直流電力系統暫態性能指標來快速評估交流系統對直流功率的接納能力，并初步確定交直流電力系統的安全穩定水平以及可能存在的安全穩定問題。因此，量化評估交直流系統暫態性能指標，對交直流電力系統的規劃設計和調度運行具有重要的指導意義。目前，普遍認為暫態過電壓水平與換流站短路比、換流站短路容量、近區系統電壓控制能力以及極控系統切除濾波器與安控配合有關[6-7]。……