南方电网多直流馈入系统的NETOMAC仿真研究（三）

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在广东电网内的500kV交流线路上距离直流较近的地方发生三相故障，一般均会导致直流发生换相失败。故障点距各换流站的电气距离越近，导致直流换相失败的时间越长，较严重的情况发生在内环网上，换相失败时间较长，具体来说，在肇庆、西江、罗洞站发生的故障会导致贵广直流长时间换相失败，直到故障清除才恢复，同时会导致三广直流短时换相失败。在增城、横沥、博罗、东莞站发生的三相接地会导致三广直流发生长时间换相失败，直到故障清除才恢复。天广直流发生换相失败的概率相对来说小一些，只有在北郊站发生故障才会导致天广直流发生换相失败，同时导致三广直流短时换相失败。而且故障清除后所有直流均能够很快恢复换相。典型的故障波形图见图7,8，罗北线北侧三相短路后跳罗北线双回的波形图。  
                       图7 交流母线电压及熄弧  
     Fig.8 AC voltage of commutation bus and extinguish angle



                        图 8 直流电压及直流功率  
            Fig.8 DC voltage and DC active power



    7 结论  
    本文首先对2004年的南方交直流并联和多直流馈入的系统进行了简要的描述，然后采用NETOMAC程序建立了2004年丰大方式下完整的南方电网多直流馈入系统研究模型。基于NETOMAC上的研究模型，对南方电网多直流馈入系统的交直流相互影响进行了深入的研究,主要包括：（1）各种直流故障下系统是否稳定，直流输电系统是否会发生换相失败，故障切除后换相失败后能否恢复，恢复换相所需要的时间等；（2）各种交流故障下系统是否稳定，直流输电系统是否会发生换相失败，故障切除后换相失败后能否恢复，恢复换相所需要的时间等；（2）故障切除后交流系统中的功角稳定、电压稳定和频率稳定能否维持等。  
    通过计算分析，研究在直流或交流故障下的南方电网多馈入系统交直流系统间相互作用的动态特性，得到以下几点结论：  
    （1）任一回直流双极闭锁或单极闭锁，均会对其余两回直流产生影响，但每回直流发生故障时，整个电网都可以保持稳定。  
    （2）南方电网是一个落点较近的多直流馈入系统，受端广东网内靠近换流站的线路发生三相故障，均可能会导致多回直流逆变器同时换相失败。各回直流逆变器是否换相失败以及换相失败持续的时间与故障点距逆变站换流母线的电气距离有关，距故障点电气距离越近的直流逆变站换相失败的时间越长。  
    （3）单一交流故障后，随着交流系统电压的恢复，直流能够恢复换相，不会发生因交流故障后持续换相失败导致直流停运的情况。  
    参考文献  
    [1] 中国电力科学研究院. 南方电网多回交/直流混合运行对电网安全稳定性影响的研究.
    [2] 西门子. 天广直流输电工程手册.
    [3] 西门子. 贵广直流输电工程手册.  
    作者简介：  
    许爱东 男，主要研究方向为高压直流输电、交直流电力系统的运行控制。
    饶宏 男，从事交直流电力系统的研究工作。
    洪潮 男，博士，主要研究领域为交直流电力系统仿真、高压直流输电及其控制。