抑制高压直流换相失败的串联电压换相变流器及控制方法

作     者：侯灵犀 魏应冬 张树卿 姜齐荣 韩英铎 HOU Lingxi;WEI Yingdong;ZHANG Shuqing;JIANG Qirong;HAN Yingduo

作者机构：电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2018年第38卷第22期

页      面：6481-6490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：国家重点研发计划(2016YFB0900600) 国家电网公司科技项目(52094017000W) 

主　　题：电网换相高压直流输电 换相失败 全桥子模块 绝缘门极双极性晶体管 电压补偿 

摘      要：为有效降低电网换相高压直流(line-commutated converterhighvoltagedirectcurrent,LCC-HVDC)输电系统换相失败的概率,提出串联电压换相变流器(seriesvoltage commutated converter,SVCC)方案。该方案以直接增加换流阀换相电压面积为目标,将级联的全桥子模块变流链接入换流变压器与LCC换流阀交流端口之间,通过灵活控制串联电压对阀组辅助换相。基于全桥子模块的8种工作状态,设计变流链串联电压辅助换相策略及电容电压控制方法;以SVCC临界换相电压为依据,提出子模块电容容值及额定电压的优选方法。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,SVCC拓扑能灵活切换子模块变流链的工作状态,所提出电容电压控制效果良好,与仿真结果吻合度高。相比其他方案,SVCC对交流系统电压暂降的电压补偿响应速度快,可显著提高LCC-HVDC防御换相失败的能力。此外,当交流系统故障超出SVCC抑制换相失败范围,SVCC所采取的紧急应对措施降低了变流链内开关器件的电流应力要求,提高了其工程实用性。