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系统并网技术 ★ 5.0

高压直流输电直流线路故障穿越重启策略

DC Line Fault Ride-Through and Restart Strategy for HVDC Transmission

作者 卢东斌 · 黄志岭 · 龚飞 · 李海英 · 卢宇 · 凌建
期刊 高电压技术
出版日期 2025年2月
卷/期 第 51 卷 第 2 期
技术分类 系统并网技术
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 高压直流输电 直流线路故障 移相重启 电流控制 穿越重启 交流过电压 去游离时间 直流电弧 卢东斌 黄志岭 龚飞 李海英 卢宇 凌建 高电压技术 High Voltage Engineering
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针对高压直流输电系统在直流线路故障时采用移相重启策略易引发交流系统过电压及有功功率冲击的问题,提出一种故障穿越重启策略。通过控制故障两端整流器与逆变器的直流电流相等,使故障点电流为零的同时实现直流电流穿越故障,持续消耗无功功率,抑制交流系统过电压;对于对称单极结构,还可利用故障极续流继续传输部分有功功率,减小功率冲击,提升系统暂态稳定性。
高压直流输电系统在发生直流线路故障时,采用移相重启策略,通过控制整流器移相,快速抑制故障电流,经去游离时间后,解除移相,重启高压直流输电系统.但是,移相重启时,整流器和逆变器都不再消耗无功功率,换流站的交流滤波器将向交流系统提供盈余的无功功率,易导致交流系统过电压;对于对称单极拓扑结构,还将导致非故障线路不能传输有功功率,从而对交流系统产生很大的有功功率冲击.该文提出了直流线路故障穿越重启策略,在直流线路故障时,通过控制故障两端的整流器和逆变器的直流电流相等,在控制故障点电流为零的同时,直流电流穿越故障,继续维持无功功率消耗,避免交流系统产生过电压;对于对称单极拓扑结构,还可以利用故障极续流,继续输送部分有功功率.
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SunView 深度解读

该故障穿越重启策略对阳光电源的大型储能系统和高压光伏并网产品具有重要参考价值。通过控制故障两端变流器直流电流相等的方法,可应用于PowerTitan储能系统和大功率SG系列逆变器的故障穿越控制。该技术可优化ST系列储能变流器和高压光伏系统的暂态稳定性,提升故障期间的无功支撑能力,减小功率冲击。特别是对于双向变流应用场景,该策略可实现故障极续流功能,保持部分功率传输能力,这对提升阳光电源大型储能和光伏产品的电网友好性具有创新启发。