连建阳,邱德锋,姜田贵,吴婷,谢晔源
LIAN Jianyang,QIU Defeng,JIANG Tiangui,WU Ting,XIE Yeyuan

• 1:南京南瑞继保电气有限公司

摘要(Abstract)：

适用于城市电网的柔性直流换流器拓扑需要考虑可靠性、经济性、占地和故障特性。柔性直流换流器不通过变压器而直接接入10 kV交流电网带来2个问题:当直流侧发生单极接地故障时,交流侧断路器无法正常分闸;直流侧双极短路电流大。通过理论分析和仿真验证了桥臂串联阻尼模块的MMC拓扑具有交流侧故障穿越和直流侧故障抑制能力,可较好解决上述问题,满足城市电网对柔性直流换流器拓扑的要求。
VSC-HVDC converter topology applicable to urban power grid must take reliability, economy,land occupation and failure characteristics into account. The integration of VSC-HVDC converter into 10 kV AC power grid without transformer faces two problems: first, the breaker at AC side cannot be switched normally in the case of unipolar grounding fault at DC side; second, the strong bipolar short-circuit current.Theoretical analysis and simulation shows that MMC topology of bridge arm damping module is capable of AC side fault crossing and DC side fault suppression, and can solve the problem above and meet the requirement on VSC-HVDC converter topology of the urban power grid.

关键词(KeyWords)： 故障特性分析;柔性直流输电技术;拓扑结构;城市配电网
fault characteristic analysis;VSC-HVDC;topological structure;urban distribution network

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家重点研发计划(2017YFB0903100)

作者(Author): 连建阳,邱德锋,姜田贵,吴婷,谢晔源
LIAN Jianyang,QIU Defeng,JIANG Tiangui,WU Ting,XIE Yeyuan

DOI: 10.19585/j.zjdl.201901009

参考文献(References)：

• [1]马为民,吴方劫,杨一鸣,等.柔性直流输电技术的现状及应用前景分析[J].高电压技术,2014,40(8):2429-2439.
• [2]张林山,杨晴,崔玉峰.等.柔性直流输电技术在城市电网中的应用[J].云南电力技术,2010,38(4):13-34.
• [3]江道灼,郑欢.直流配电网研究现状与展望[J].电力系统自动化,2012,36(8):98-104.
• [4]MARQUARDT R.Stromrichterschaltungen mit verteiltenenerg ies-peichem:1010303 1A1[P].2001-01-24.
• [5]MARQUARDTR.Modular multilevel converter:an universal concept for HVDC-networks and extended DC-busapplications[C]//IEEE International Power Electronic Conference,June 21-24,2010,Sapporo,Japan:502-507.
• [6]MARQUARDTR.Modular multilevel converter topologies with DC-short circuit current limitation[C]//IEEE8th International Conference on Power Electronics and ECCEAsia(ICPE&ECCE),2011,Jeju,Korea:1425-1431.
• [7]谢晔源,曹冬明,姜田贵,等.基于模块化多电平换流器的新型全桥损耗优化调制策略[J].电力系统自动化,2016,40(6):78-84.
• [8]丁云芝,苏建徽,周建.基于钳位双子模块的MMC故障清除和重启能力分析[J].电力系统自动化,2014,38(1):97-103.
• [9]薛英林,徐政,张哲任,等.子模块故障下C-MMC型高压直流系统保护设计和容错控制[J].电力自动化设备,2014,34(8):89-97.
• [10]高凯,阳岳希,张艳军,等.适用于城市电网的柔性环网控制器拓扑方案研究[J].电网技术,2016,40(1):78-85.
• [11]曹冬明,谢晔源,邵震霞,等.一种直流输电保护装置、换流器及保护方法:CN10400944 6A[P].2014-02-27.
• [12]阙波,李继红,汪楠楠,等.基于桥臂阻尼的柔性直流故障快速恢复方案[J].电力系统自动化,2016,40(24):85-91.
• [13]马焕,姚为正,吴金龙,等.含桥臂阻尼的MMC-HVDC直流双极短路故障机理分析[J].电网技术,2017,41(7):2099-2106.
• [14]汤广福,温家良,贺之渊,等.大功率电力电子大功率电力电子装置等效试验方法及其在电力系统中的应用[J].中国电机工程学报,2008,28(36):1-9.
• [15]吴亚楠,吕天光,汤广福,等.模块化多电平VSC-HVDC换流阀的运行试验方法[J].中国电机工程学报,2012,32(30):8-15.
• [16]郑博文,王轩,赵东元,等.一种改进的MMC换流阀运行试验装置及其控制策略[J].电网技术,2014,38(9):2611-2616.
• [17]付东,陈冰,张勇军.柔性直流配电网的运行原理与建模综述[J].广东电力,2018,31(4):1-8.
• [18]张明,周冬旭,嵇文路,等.含源网荷的智能配电网运行仿真平台研究及应用[J].电力工程技术,2017,36(2):66-71.