交直流混联电网过电压机理分析

张玉健 张玉振

摘 要：我国能源资源分布极不平衡，可用于发电的资源主要分布在西部以及南部地区，但我国的大部分电力负荷却集中在东部沿海地区，其电力消耗超过全国的1/2以上。因此西电东送是我国电网发展的一个重要组成部分。如今我国电网发展迅速，随着大批高压直流输电工程不断落成，全国性的区域互联电网已成为大势所趋。因此对于交直流系统交互影响新电气特征的研究更加迫切。

关键词：交直流电网;过电压;分析方法

近年来，得益于我国的高压直流输电技术的不断发展和完善，实现了对偏远地区的风电、光伏等新能源的大规模外送。但大型新能源电厂大部分集中在西南地区，那里负荷需求较弱，电网结构相对薄弱，交流系统对直流的支撑作用极其有限，属于弱送端交流系统。弱送端交流由于没有足够的短路容量，对外界干扰抵抗能力较弱。

弱送端的交直流系统在我国输电网络中占据了相当一部分。一旦送端交流系统发生短路故障，送端母线的电压会大幅度降低进而直接影响换流器的正常工作，导致直流输送功率的波动，严重时还会导致功率中斷。

一、直流系统故障引起过电压理论分析

当换流器设备发生内部故障时，保护就会动作闭锁换流器。通常换流器闭锁时会在一定的延迟后连锁切除换流站的补偿电容器和滤波器或直接跳开与交流系统之间的主开关，过电压的持续时间较短，等于开关断开的时间。当直流系统双极运行但只闭锁一极时，由于伴随另一极电压的升高，换流器自然而然吸收更多的无功，所以这种情况过电压并不十分严重。

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作者简介：张玉健，男，汉，1993年08月12日，研究生，高电压与绝缘技术，山东科技大学。