直流断线故障下海上风电经柔性直流送出系统的暂态特性

作     者：黄阮明 迟永宁 汪军 张梦瑶 郭明星 李琰 姚骏 HUANG Ruanming;CHI Yongning;WANG Jun;ZHANG Mengyao;GUO Mingxing;LI Yan;YAO Jun

作者机构：国网上海市电力公司经济技术研究院上海市200120 新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司)北京市100192 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)重庆市400044 

出 版 物：《电力建设》 (Electric Power Construction)

年 卷 期：2021年第42卷第4期

页      面：97-104页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家电网公司科技项目“含大规模海上风电的交直流混合系统接入受端电网关键技术研究”(4000-202055045A-0-0-00) 

主　　题：直流断线故障 海上风电 柔性直流输电 短路电流 暂态特性 

摘      要：断线故障为常见的直流故障类型之一,研究该场景下海上风电经柔性直流送出系统的暂态响应特性对于系统的保护方案设计有着重要参考价值。首先,分析了直流母线正极断线故障下短路电流产生机理,推导了非故障极短路电流表达式,并分析了接地阻抗参数对该短路电流特性的影响。其次,研究了故障期间风电场侧与电网侧换流站交直流侧暂态电压演变特性。研究表明:故障期间风电场侧直流电压与其有功输出正相关,且两端换流站交流阀侧电压产生了一对大小相等、方向相反的直流偏置分量;此外,采用较大的接地阻抗参数可有效降低短路电流对系统运行性能的影响。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了全系统的电磁暂态仿真模型,通过仿真验证了暂态特性分析的正确性与参数选择的合理性,对于大规模海上风电经柔性直流系统并网的规划设计具有一定的指导意义。