c).逆变侧交流ABC 三相电压波形图
图5.6 HVDC 系统逆变侧AB 相线路接地故障仿真波形图
当逆变侧变压器交流侧两相对地发生故障时,整流侧的直流电压迅速下降,在0.62s时达到-0.5p.u。线路电流则先激增到2p.u.。逆变侧的电压也下降,在故障时间段内振幅最大为0.6.p.u.。 在0.63s,VDCOL 检测到直流电压下降,从而把电流参考值置为0.3p.u.,同时把触发角增大到113°,然后直流线路电流下降,在0.64s 时为0。故障清除后,直流电压和电流开始回升。系统在0.95s恢复正常.
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结 论
高压直流输电系统的交流侧故障时,HVDC的稳定运行将遭到破坏,HVDC的控制保护系统将依据保护判据闭锁系统。在设计中将高压直流输电系统运行过程中产生的交流侧故障用MATLAB软件进行仿真分析。与交流输电相比,由于高压直流输电具有经济性好,适用于两个不同频率的系统互联,能够远距离大功率输电等优点,这些都决定高压直流输电在将来的输电系统中将起着举足轻重的作用。对于我国来说,高压直流输电技术在西电东输以及电力系统全国联网工程中将会起到重要的作用[31]。
高压直流输电换流站由基本换流单元组成,基本换流单元是在换流站内允许独立运行,进行换流的换流系统,主要由换流变压器、换流器、相应的滤波器和平波电抗器以及控制保护装置等组成。目前工程上所采用的基本换流单元主要有6脉动换流单元和12脉动换流单元两种。在高压直流输电系统中,为了完成将交流电转换直流电或将直流电转化为交流电的变换,并达到电力系统对安全稳定及电能质量的要求,换流站中应该包括的主要设备或设施有:换流阀、换流变压器、平波电抗器、交流开关设备、交流滤波器和交流无功补偿装置、直流开关设备、直流滤波器、控制和保护以及远程通信系统等。直流输电系统主要由两端换流站和直流线路所组成,换流站内主要有换流器、直流开工场合交流开关场中的一次设备,以及控制保护二次设备。此外,影响直流系统运行的还有与两端换流站相连的交流系统。不同区域的设备故障,有其自己的特点,对高压直流系统的稳定性影响有所不同。本文中对其中几个比较有代表性的故障在MATLAB中进行了仿真分析。
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