一种考虑三相故障相角跳变补偿的后续换相失败抑制方法

徐志，李胜男，郭成，邢超

(云南电网有限责任公司电力科学研究院，云南 昆明 650217)

我国一次能源与电力需求呈逆向分布，高压直流 (high voltage direct current，HVDC) 输电技术凭借其输电距离远、容量大、控制灵活、调度方便、损耗低、输电走廊占用少等诸多优点得到了广泛的应用。但是，基于电网换相换流器的高压直流输电采用换流元件为晶闸管，无自关断能力，在受端电网故障下很有可能发生换相失败，进而使得直流电流迅速增大，直流电压迅速下降，传输功率迅速减小，在故障严重时可能导致直流系统闭锁，这将对直流输电系统的高效、安全、稳定运行造成严重影响[1-3]。

针对换相失败，国内外学者做了许多机理研究。文献[4]对HVDC输电系统换相失败的影响因素进行了较为全面的分析与总结，指出换流母线电压下降、越前触发角减小、直流电流增大、过零点偏移等因素易导致换相失败。文献[5]指出，对于单次的换相失败，如果故障清除及时，换流阀在清除故障后都能恢复正常换相；但是当引发换相失败的故障未在短时间内清除时，直流系统在故障恢复的过程中极易出现后续换相失败现象。一般来说，首次换相失败难以避免，但是采取适当的措施可以抑制后续换相失败[6]。

针对后续换相失败的抑制措施，国内外学者已经做了一些研究。在主电路拓扑结构方面，文献[7-8]提出将可控子模块串联到阀臂中以改善换相过程。文献[9-10]则提出将可控子模块串联到换流阀和换流变压器之间以改善换相过程。……