架空線柔性直流電網(wǎng)的直流短路電流限制研究
2017-05-24 01:21:00王華偉王姍姍
電力自動(dòng)化設(shè)備
2017年2期
關(guān)鍵詞：故障
孫 栩，王華偉，雷 霄，趙 兵，王姍姍
（中國(guó)電力科學(xué)研究院，北京 100192）
0 引言
國(guó)家電網(wǎng)公司正在規(guī)劃建設(shè)基于架空線傳輸?shù)摹?00 kV柔性直流電網(wǎng)，采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，所以需要配置高壓直流斷路器用以隔離故障。直流短路電流是直流電網(wǎng)構(gòu)建中一個(gè)非常重要的問題，其不但是換流閥過流保護(hù)的決定判據(jù)，還是制造高壓大電流直流斷路器的關(guān)鍵參數(shù)，所以必須對(duì)換流器橋臂和直流斷路器流過的短路電流進(jìn)行計(jì)算分析。目前對(duì)于柔性直流電網(wǎng)的研究，主要集中于協(xié)調(diào)控制策略［1-8］、換流器拓?fù)洌?-12］、直流斷路器研制［13-14］、電力電子變壓器設(shè)計(jì)［15-16］等方面，對(duì)于直流電網(wǎng)短路電流的專門分析還比較少，本文將對(duì)此進(jìn)行較為細(xì)致的計(jì)算。
1 計(jì)算條件
1.1 系統(tǒng)條件
目前推薦的換流站站點(diǎn)位置為：抽水蓄能接入的豐寧站、風(fēng)電接入的張北站、光伏接入的康保站、最終饋入北京站。其中，張北風(fēng)電聯(lián)網(wǎng)饋入，而康保的光伏則有可能采用聯(lián)網(wǎng)或者孤島方式接入柔性直流電網(wǎng)。4個(gè)站點(diǎn)均接入當(dāng)?shù)?00 kV電壓等級(jí)的電網(wǎng)，其中北京站按63 kA短路電流計(jì)算，其余3個(gè)站按30 kA短路電流計(jì)算；北京站及張北站的額定容量設(shè)定為3000 MW，其余2個(gè)站的額定容量設(shè)定為1500 MW。
1.2 直流電網(wǎng)及換流站拓?fù)?/h3>
柔性直流電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)采用“口”字型結(jié)構(gòu)，如圖1所示，直流線路長(zhǎng)度如表1所示。
圖1 柔性直流電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)Fig.1 Framework of flexible DC grid
表1 直流線路長(zhǎng)度Table 1 DC line lengths
柔性直流換流站主要有2種拓?fù)洌好空?個(gè)換流器的對(duì)稱單極結(jié)構(gòu)和每站2個(gè)換流器的對(duì)稱雙極結(jié)構(gòu)。……
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