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《架空线路柔性直流电网故障分析与处理》

20世纪初,德国慕尼黑联邦国防军大学两位教授提出了模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC) 拓扑。它具有便于工程制造、易于扩容和冗余设计、谐波含量低等技术优势。自2010年以来,MMC逐渐成为国内外建设和规划中的柔性直流工程的首选拓扑。
 
  目前,世界上已投运柔性直流输电工程30余项。我国自2011年上海南汇风电场柔性直流输电工程投运以来,已相继建成投运了南澳三端柔性直流工程、舟山五端柔性直流工程、厦门柔性直流工程、鲁西柔性直流异步联网工程、渝鄂柔性直流背靠背异步联网工程、张北柔性直流电网工程等。这些工程的投运表明柔性直流输电系统具有良好的持续可靠运行能力。
 
  当前,我国在柔性直流输电系统电压等级、容量、端数、双极接线、故障自清除、直流组网等方面实现了全面引领。已投运的柔性直流工程大多采用半桥MMC拓扑和架空线路输电形式。因此,不具备故障自清除能力的“半桥MMC”、故障概率较高的“架空线路”和相互之间快速耦合放电的“多换流站”三个因素的叠加对架空线路柔性直流电网的直流故障清除与隔离带来严峻挑战。同时,由于直流故障电流上升速度快且没有过零点、电力电子设备耐受过流能力差等,如果不快速检测和隔离故障,将严重威胁柔性直流电网乃至交流系统的安全稳定运行。
 
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  中国电力出版社出版的《架空线路柔性直流电网故障分析与处理》一书围绕架空线路的模块化多电平换流器型柔性直流电网故障的分析与处理,以直流短路故障的演变机理为基础,从故障放电源和输电线路两个角度出发,详细介绍柔性直流电网故障的主动控制方法。本书的主要内容包括柔性直流电网的故障演变机理、换流器超前控制对故障电流的影响、柔性直流电网快速故障检测方法、基于换流器辅助断路的故障隔离、采用高压直流断路器的故障隔离、混合MMC无闭锁直流故障穿越等。
 
  本书总结了华北电力大学直流输电团队在柔性直流电网方面的主要研究成果,包括柔性直流电网故障主动控制方法、新型柔性直流换流器拓扑的电磁暂态建模方法等内容。来源:国家电网报
 
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