直流电网中直流断路器失灵保护方案研究

针对基于模块化多电平换流器的柔性直流电网直流侧故障难以快速清除的问题,对基于MMC的柔性直流输电技术的基本原理和3种主流的直流侧故障隔离技术进行了研究。分析比较了3种高压直流断路器技术路线,选择混合式高压直流断路器作为清除柔性直流电网直流侧短路故障的方案,介绍了一种混合式高压直流断路器的基本结构和直流故障处理过程。参考交流电网断路器失灵保护策略,提出基于柔性直流电网的输电线路和母线上直流断路器失灵保护方案,并在PSCAD/EMTDC上搭建模型进行仿真验证。研究结果表明:所提出的断路器失灵保护方案在线路和母线上断路器未成功动作时使相邻断路器跳闸,实现故障的彻底隔离,并清除短路故障电流。     

考虑发电成本最低的多端柔直自适应下垂控制策略研究

针对多端柔性直流系统中的功率最优分配问题,提出了一种总发电成本最低的自适应下垂协调控制策略。建立以发电费用最低为目标函数的多端柔直经济调度模型,计及交流线路输电损耗、直流线路电压降、换流站有功调节容量等因素,并通过所提改进控制寻求模型的最优解。所设计的控制策略可在无需通信和上层调度参与的情况下,利用本地电压信号实现功率的自适应经济分配,并满足等微增率原则。最后,在PSCAD/EMTDC平台上搭建并联型四端柔直系统以验证所提控制策略的有效性。