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【精彩论文】柔性直流电网结构对单极接地故障过电压的影响
观点凝练
摘要：柔性直流电网的优势之一是其运行方式灵活可变，考虑到未来在检修等工况下系统可能采取不同的电网结构继续运行，而对于采用架空线的柔性直流电网，直流线路极易发生单极接地故障，因此有必要对不同电网结构下直流线路单极接地故障的过电压水平进行研究。搭建了基于环型四端柔性直流工程的过电压仿真模型，研究了柔性直流电网直流侧接地故障下的暂态过电压特性，计算分析了直流线路发生单极接地故障时，4种柔性直流电网结构下换流站内、外关键节点和设备上的过电压水平。研究表明，伪U型结构下系统的过电压水平相对较低，折线型和真U型电网结构下系统的过电压水平相对较高。不同电网结构对换流变压器阀侧对地电压和换流站母线过电压的影响规律相似。
结论：本文分析了柔性直流电网在单极接地故障下电网结构对过电压水平的影响规律，得到以下结论。
（1）在单极接地故障下，由于D换流站为系统接地极，不同的电网结构对D换流站关键节点和设备上的过电压影响不大。
（2）真U型结构和折线型结构下，故障线路两端换流站的换流变压器阀侧、换流站母线处的过电压高于环型和伪U型，环型结构下故障极线限流电抗器端间的过电压水平高于其余3种电网结构。
（3）真U型结构和折线型结构下，非故障线路两端换流站的换流变压器阀侧、换流站母线处的过电压高于环型和伪U型。
（4）真U型和折线型结构下中性线限流电抗器端间过电压水平高于环型结构和伪U型结构的过电压水平。
（5）不同电网结构对故障极和非故障极换流站的换流变压器阀侧对地电压和换流站母线电压的影响规律相似。
综上，伪U型结构下系统的故障过电压水平相对较低，建议在必须有某条线路退出运行时，应保证中性线的运行。折线型和真U型电网结构下的过电压水平相对较高，是绝缘配合设计时考虑的重点，应尽量避免采用。
引文信息
吴嘉玲, 卢铁兵. 柔性直流电网结构对单极接地故障过电压的影响[J]. 中国电力, 2021, 54(10): 20-27.WU Jialing, LU Tiebing. Influence of the vsc-hvdc system structure on the overvoltage of single-pole grounding fault[J]. Electric Power, 2021, 54(10): 20-27.往期回顾
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编辑：杨彪
审核：方彤
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