MMC-UPFC不同接地設(shè)計(jì)的故障特性及對本體保護(hù)配置影響

鄭 濤 ，吳 丹 ，陸振綱 ，宋潔瑩

（1.華北電力大學(xué) 新能源電力系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102206；2.國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院，北京 102211）

0 引言

統(tǒng)一潮流控制器 UPFC（Unified Power Flow Controller）是高度可控的第三代靈活交流輸電系統(tǒng)FACTS（Flexible AC Transmission System）裝置，為實(shí)現(xiàn)對交流系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制和動態(tài)補(bǔ)償而提出，作為控制電網(wǎng)狀態(tài)的有效手段，只需要改變其控制規(guī)律，就能分別或同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)線路潮流、并補(bǔ)、串補(bǔ)、移相、調(diào)壓等功能［1-2］?；谀K化多電平換流器 MMC（Modular Multilevel Converter）的 UPFC，采用子模塊級聯(lián)的多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由于模塊化程度高、顯著改善波形質(zhì)量、提高系統(tǒng)冗余度、更適用于高電壓大容量輸電而得到廣泛關(guān)注［3-10］。

目前國內(nèi)外對MMC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究多集中于數(shù)學(xué)模型、控制器設(shè)計(jì)及工程應(yīng)用等方面［11-21］，而對故障特性、保護(hù)配置尤其是接地設(shè)計(jì)對兩者的影響論述較少，對基于MMC的UPFC（MMC-UPFC）更是鮮有論述。文獻(xiàn)［4］討論了MMC-UPFC的3種典型交流側(cè)接地設(shè)計(jì)下閥側(cè)短引線單相接地及直流單極接地的故障特性，重點(diǎn)關(guān)注接地方式對故障特性的影響，提出接地設(shè)計(jì)的改進(jìn)建議，并未涉及保護(hù)動作；文獻(xiàn)［9-10］討論了舟山柔性直流輸電系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)，主要關(guān)注接地方式對換流站內(nèi)避雷器設(shè)計(jì)及絕緣配合的影響；文獻(xiàn)［11］詳細(xì)討論了交流側(cè)大電抗接地方式下MMC-HVDC示范工程故障特性及主后備保護(hù)配置情況；文獻(xiàn)［12］分別以MMCHVDC系統(tǒng)直流側(cè)、換流器側(cè)、交流側(cè)接地故障為例，分析不同故障特性的影響并提出應(yīng)對策略。

結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，本文主要討論MMC-UPFC的不同接地方式對故障特性及保護(hù)配置方案的影響，彌補(bǔ)該方面的研究空白?！?br>