柔性低频输电系统换流站故障后瞬态过电压

柔性低频输电兼具工频交流和直流输电的技术优势，在海上风电送出、新能源汇集以及城市电网柔性互联等场景具有应用潜力。柔性低频系统换流站故障及后续闭锁阶段会产生较严重的瞬态过电压，影响站内参数设计和绝缘配合。为此，针对柔性低频输电系统换流站典型拓扑和参数，建立了过电压仿真模型，对典型故障后瞬态过电压进行仿真研究；结合故障后过电压产生特点，将故障后的过程分为4个暂态阶段，分别分析了各阶段中不同位置的过电压特征以及产生原因。在考虑不同的故障工况和对应保护动作策略的条件下，仿真计算了换流站关键位置和设备的最大瞬态过电压水平，提出了换流站避雷器配置方案，并验证了其对瞬态过电压的抑制效果。研究结果表明：故障发生、换流器控制响应、换流器闭锁以及断路器断开的4个瞬态过程均会在换流站内不同位置产生过电压，其中换流器闭锁阶段的过电压水平最高；在不考虑抑制措施时，220 kV区域的瞬态过电压标幺值可达3.28，桥臂电抗器端间过电压标幺值可达3.83；所提避雷器配置可以有效抑制过电压，且各避雷器吸收的能量符合要求。研究结果可为柔性低频换流站参数设计及绝缘配合提供依据。