过电压特性

基于电网换相型变换器的高压直流输电系统(line commuted converter based high voltage direct current, LCC- HVDC)易发生换相失败，引起整流站交流母线暂态过电压。针对交流暂态过电压威胁送端系统安全运行的问题，提出LCC-HVDC送端交流暂态过电压控制方法。首先，通过分析换相失败下整流站暂态过电压特性，解析了整流站锁相偏差对触发角控制的影响，量化了整流站锁相偏差对整流站交流暂态过电压的影响。然后，基于送受端无功功率平衡关系，提出了补偿整流站不平衡无功的直流电流计算方法。接着，提出了补偿触发角动态误差的触发角指令值计算方法。在此基础上，提出了基于不平衡无功与触发角误差补偿的直流输电系统送端交流暂态过电压控制方法。最后，通过仿真算例证明所提方法对LCC-HVDC送端交流暂态过电压具有显著抑制效果。

基于模块化多电平换流器（modular multilevel converter，MMC）的多端柔性直流输电系统能够实现多电源供电和多落点受电，运行方式灵活，是解决清洁能源并网和消纳问题的有效技术手段。然而当系统受端交流侧发生故障时将出现盈余功率，导致直流过电压问题。对此，提出一种基于桥臂调制波动态调整的多端柔直系统直流过电压抑制策略。所提策略通过在换流阀桥臂调制波中引入直流电压偏差控制，动态调整暂态期间桥臂调制波的直流电压参考值，从而减少桥臂投入的子模块数量，最终达到抑制直流过电压的目的。为验证所提控制策略的有效性，在PSCAD/EMTDC中搭建了送端光水打捆经四端柔性直流输电的外送系统，给出了所提控制策略的参数设计方法。通过设置受端交流系统不同工况，对比研究了所提控制策略投入后的系统直流过电压特性，结果表明所提控制策略可以有效抑制因受端交流侧故障引起的多端柔性直流输电系统的直流过电压。

交联聚乙烯绝缘高压直流电缆是实现多端柔性直流输电的关键技术。我国自2012年起，先后有±160kV、±200kV、±320kV交联聚乙烯绝缘高压直流电缆与柔性直流输电工程成功投入运行，在电压等级上实现 了三级跳式的跨越，电缆运行状态和故障隐患点是普遍关心的问题。本文介绍了一起舟山柔性直流输电工程士200kV高压直流电缆双极短路故障，对故障电缆进行了解体检查、击穿通道观察、以及介电、理化性能评估， 从电缆设计绝缘水平、劣化和空间电荷的影响、单极接地故障过电压特性及其对直流电缆运行击穿特性的影响等方面分析了故障原因。