基于模块化多电平换流器的多端柔性直流系统接地方式

邓旭，沈扬，王东举，周浩

(1.浙江大学电气工程学院，杭州市310027;2.浙江省电力设计院，杭州市310012)

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随着以风电、太阳能等可再生能源为主的分布式发电的快速发展，以及海上风电场、孤岛供电等采用直流并网的需求，并且电力电子器件和相关控制技术的日新月异，多端柔性直流输电技术越来越受重视［1-5］。

按照规划，舟山多端柔性直流输电工程将通过海底直流电缆将5个岛屿互联，建成后将成为世界上第1个五端柔性直流输电工程。该柔性直流输电系统的直流额定电压为±200 kV，采用半桥式模块化多电平换流器(modular multi-level converter，MMC)的柔性直流输电技术，计划于2014年投运。

模块化多电平换流器采用子模块级联的形式，是新一代电压源换流器拓扑结构的领导者，与传统的两电平和三电平拓扑相比具有谐波含量小、开关频率低、运行损耗低等优点［6-9］。目前国内外已经投入运行的MMC型直流输电工程仅有2项，分别是美国Trans Bay Cable工程和中国上海的南汇风电场柔性直流输电示范工程，但这2项工程均为两端柔性直流输电工程［10-13］。而舟山多端柔性直流输电工程含有5个换流站，建成后将成为世界上首个五端柔性直流输电工程，系统的拓扑结构与以往的MMC型柔性直流输电工程有较大不同。

接地方式是柔性直流输电工程中必须首先解决的关键性问题，它为整个柔性直流系统提供参考电位，也是过电压研究、绝缘配合设计的基础，是系统设计中一个非常重要的环节［14-15］。常规高压直流输电工程通常采用双极结构，从中性母线引出接地极［16-18］。……