適用于常規直流改造的混合直流輸電系統主電路拓撲研究

趙文強，宣佳卓，陸 翌，李繼紅，王永平，汪楠楠，盧 宇

(1. 南京南瑞繼保電氣有限公司，江蘇 南京 211106；2. 國網浙江省電力有限公司電力科學研究院，浙江 杭州 310014；3. 國網浙江省電力有限公司，浙江 杭州 310000)

0 引言

自1954年世界上第一個直流輸電工程建成以來，高壓直流輸電技術持續發展，目前世界上已有一百多個高壓直流輸電工程建成投運，其中，基于電網換相換流器的高壓直流輸電(LCC-HVDC)系統經過四十多年的發展，技術已非常成熟[1]。目前LCC-HVDC廣泛用于遠距離大容量輸電、異步電網互聯等場合。然而，LCC-HVDC由于換相對所連交流電網有要求，存在逆變側易發生換相失敗、無法對弱交流系統供電、無法實現無源運行、運行過程中需消耗大量無功功率等缺陷，在一定程度上限制了它的進一步發展。此外，在我國的華東電網和南方電網地區LCC-HVDC直流落點密集，一旦發生交流系統故障可能導致多回直流同時發生換相失敗，進一步導致功率缺失，對受端交流電網的穩定性造成了嚴重威脅[2- 4]。

近年來，基于電壓源型換流器的高壓直流輸電(VSC-HVDC)系統因其有功功率和無功功率可以實現解耦控制，無需無功功率補償，結構緊湊占地面積小，無需交流電網的短路容量支持換相，不存在換相失敗，從而解決了直流輸電向弱系統或無源電網供電的問題，得到了學術界和工業界的廣泛青睞[5]。但是VSC-HVDC造價昂貴、運行損耗大，系統傳輸容量相較于LCC-HVDC仍有較大差距，更為重要的是其無法經濟有效地處理直流架空線路故障，制約了其在遠距離大功率輸電場合的運用[6]?！?br>