风电基地经特高压直流送出系统换相失败故障(一)：送端风电机组暂态无功电压建模

特高压直流(ultra high voltage direct current,UHVDC)受端换相失败故障引发送端交流暂态过电压，造成大规模风电机组脱网事故。为控制运行风险，亟需开展风电基地经UHVDC外送系统的暂态无功电压解析模型研究。该文分析了UHVDC受端换相失败引发送端暂态电压动态过程，建立了暂态过电压峰值解析模型；针对送端暂态电压“先低后高”特性，计及直驱风电机组(permanent magnet synchronous generator, PMSG)和双馈风电机组(doubly-fedinduction generator,DFIG)机组低电压穿越–稳态控制–高电压穿越多模式切换，分别建立了PMSG和DFIG机组的暂态无功电压响应解析模型；搭建了新能源基地经UHVDC送出系统控制硬件在环实时仿真平台，验证了UHVDC、PMSG及DFIG机组暂态响应解析模型的正确性，为系列文章第2篇揭示送端暂态无功电压作用机理及第3篇制定暂态过电压抑制措施奠定了理论基础。