【摘 要】
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随着化石能源不断减少、环境恶化等问题的日渐突出,可再生能源在电网中得到了广泛的使用。可再生能源接入电网后,呈现交直流混联电网格局,对原有交流电网的故障特性产生巨大影响,从而影响到保护之间的配合。因此,为了保证交直流混联电网的安全运行,有必要对交直流混联电网的故障特性和继电保护进行研究。本文主要研究了交直流混联电网的故障交互影响特性,在此基础上提出了适用于交直流混联电网的后备保护。论文取得的研究成果
【基金项目】
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国家重点研发计划（2017YFB0903201）； 国家自然科学基金项目（51407115、51807117）；
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随着化石能源不断减少、环境恶化等问题的日渐突出,可再生能源在电网中得到了广泛的使用。可再生能源接入电网后,呈现交直流混联电网格局,对原有交流电网的故障特性产生巨大影响,从而影响到保护之间的配合。因此,为了保证交直流混联电网的安全运行,有必要对交直流混联电网的故障特性和继电保护进行研究。本文主要研究了交直流混联电网的故障交互影响特性,在此基础上提出了适用于交直流混联电网的后备保护。论文取得的研究成果如下:针对典型双端VSC-HVDC系统进行了数学建模,分析了与直流Chopper电路配合的低电压穿越控制策略的控制方式,研究了基于低电压穿越控制的换流站的故障特性和交直流混联电网的故障交互影响特性,为后续后备保护研究提供了理论基础。详细研究了换流站接入后交直流混联电网的故障特性,提出了考虑直流侧助增电流的交流侧线路后备保护方案。分析了换流站接入后分支系数的变化规律,提出了改进距离II段保护的整定原则,将其作为距离I段保护的后备保护,并通过PSCAD仿真,验证了保护的可靠性和灵敏性。详细分析了交流侧线路发生不对称故障时,直流系统出现的100Hz分量与交流侧各序分量之间的关系,提出了基于100 Hz分量的直流侧后备保护方案,实现了直流侧与交流侧过电流保护与距离III段保护之间的配合,并通过仿真验证了交直流保护配合的可行性与有效性。本文初步完成了对交直流混联电网故障交互影响特性的分析,提出了两种适用于交直流混联电网的交流后备保护和直流后备保护。保护方案对于交直流混联电网的可靠运行具有一定的工程实践意义。
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