MMC-HVDC双极短路故障机理及暂态特性研究

MMC-HVDC输电系统直流线路的双极短路故障严重威胁系统的安全稳定运行,针对该问题研究了故障的暂态过程,并对故障特性进行了详细分析。首先,针对换流器闭锁前阶段,提出了反映MMC子模块动态投切过程的等值电路模型,仿真结果表明该等值电路模型可以准确有效地反映MMC子模块的高频投切过程,子模块电容的交替放电使直流侧故障电流上升更加迅速;其次,针对换流器闭锁后阶段,结合等效电路建立了数学描述方程,提出了换流器闭锁后的三阶段分析方法。分析表明换流器闭锁后,各桥臂电流中除闭锁前电容放电产生的非周期分量外,还存在闭锁瞬间桥臂电感上出现的非周期分量;直流侧出口故障时,故障电流峰值可能在换流器闭锁后出现。PSCAD/EMTDC模型仿真验证了所提理论分析结果的正确性。