晶閘管換流閥反向恢復特性建模及阻容參數優化設計

黃 華，方太勛，劉 磊，張 翔，陳赤漢，曹冬明

（南京南瑞繼保電氣有限公司，江蘇 南京 211102）

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近年來，我國中東部地區霧霾問題日益嚴重，為了緩解人口稠密地區的大氣污染防治壓力，同時響應國家調結構和穩增長的戰略部署，國家電網在“十二五”規劃中提出建設聯接大型能源基地與主要負荷中心的“三縱三橫一環網”特高壓骨干網架和13項直流輸電工程，形成西電東送、北電南送的能源配置格局。構建特高壓交直流輸電主網架，對于優化能源配置、保障電力供應、防治大氣污染、拉動經濟增長具有顯著的綜合經濟效益和長遠的戰略意義［1-3］。

晶閘管換流閥是特高壓直流輸電的核心設備，由于晶閘管的反向恢復特性，換流閥在換相關斷時將承受一個比較大的換電壓過沖。晶閘管換流閥一般由幾十乃至上百級晶閘管串聯組成，在晶閘管兩端并聯阻容電路對各級晶閘管進行動態均壓，并對換相電壓過沖進行抑制，阻容參數的設計是否恰當關系著換流閥晶閘管能否安全可靠地長期運行。

目前很多學者采用指數函數來模擬晶閘管的反向恢復電流［4-7］，比較符合晶閘管的實際恢復過程，物理意義明確，模型參數易于獲得。文獻［5］給出了ABB公司采用的基于查表法的晶閘管阻尼參數設計方法，該方法雖然可以很快地計算出阻尼參數，但所查表中曲線的繪制需要進行大量的試驗，試驗所得的曲線不一定適用于所有的應用場合；文獻［6-7］給出了采用仿真獲得阻尼參數的方法，結果雖較準確，但需進行次數較多的仿真，且缺乏理論支撐；……