新能源经柔直送出场景下功角变化导致比相式距离保护不正确动作机制分析

摘要：

新能源电源经柔性直流输电线路接入交流系统已经成为电力系统中的典型场景.以基于模块化多电平换流器的柔性直流(modular multilevel converter-high voltage direct current,MMC-HVDC)受端交流线路配置的正序电压为极化电压的比相式距离保护为研究对象,结合受端换流器的控制策略,分析了新能源经柔性高压直送出系统中柔直受端交流线路发生短路故障场景下该保护的适应性:在发生相间金属性短路故障情况下,距离保护存在区内短路拒动以及反向区外短路误动的风险.为探究保护不正确动作机制,首先在电压平面上分析了参量变化对距离保护动作行为的影响,揭示了距离保护内在的系统功角与短路容量约束,推导了距离保护正确动作的功角边界.通过将柔直侧系统进行合理等值,受端交流线路发生相间金属性短路故障后,受端换流器控制策略使得系统等值功角增大,距离保护特性位于动作边界,存在拒动/误动风险.利用RTDS建立了风电经柔直送出系统的仿真模型,分析了受端交流线路故障后系统的等值功角特征,验证了距离保护的不正确动作特性.

关键词：柔性直流输电、比相式距离保护、不正确动作、电压平面、系统功角

所属期刊栏目：43

分类号：TM77(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家自然科学基金U2166205

在线出版日期：2023-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1730-1738,中插6