基于模块化多电平换流器的高压直流系统直流侧故障限流技术研究

摘要

基于模块化多电平换流器的高压直流输电技术迅速发展,直流侧短路故障电流的限制与开断困难等问题已然成为研究热点。故障限流技术能够快速限制短路电流的峰值与上升率,为直流断路器的快速隔离提供有利条件。在现有混合式直流断路器基础上,提出2种快速限流的技术方案:新型直流故障限制器与直流断路器配合方案、结合限流电路的混合直流断路器方案。通过限流电感实现故障初期对故障电流上升率的抑制、限流电阻和电容在故障过程中快速投入以及电感限流回路与电容放电回路引入,使得故障电流峰值降低,直流断路器中避雷器的耗能压力继而减小,最终实现直流侧故障电流的快速清除。最后,利用PSCAD/EMTDC仿真验证方案的可行性。研究结果表明,所提2种方案能够大幅度减小故障电流峰值、降低避雷器耗能以及实现直流断路器安全可靠分断。