基于特征电压注入的UPFC接入线路三相自适应重合闸方案.pdfVIP

第45 卷 第5 期 2021 年3 月10 日 Vol.45No.5 Mar.10,2021 DOI：10.7500/AEPS20200619006 基于特征电压注入的UPFC接入线路三相自适应重合闸方案 1 1 1 2 郑 涛 ，王赟鹏 ，马家璇 ，祁欢欢 （1. 新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学），北京市 102206； 2. 先进输电技术国家重点实验室（全球能源互联网研究院有限公司），北京市 102209） 摘要：输电线路自适应重合闸技术的难点在于故障性质的准确判别。针对统一潮流控制器 （UPFC）接入线路的故障场景，利用UPFC灵活的可控性，文中提出基于特征电压注入的三相自适 应重合闸方案。首先，通过切换UPFC 串联侧模块化多电平换流器（MMC）控制方式，采用定U/f 控制注入特征电压。在此基础上，通过判断线路是否产生特征电流识别永久性故障与瞬时性故障； 针对高阻故障的特殊场景，进一步提出阶段性注入特征电流判据提高故障性质判别的可靠性。最 后，利用PSCAD/EMTDC仿真平台验证了所提出的三相自适应重合闸方案的可行性和有效性。 关键词：统一潮流控制器；输电线路；自适应重合闸；特征电压注入；特征电流 0 引言 磁能量快速衰减，可用于故障性质判别的有效信息 较少，因此如何实现三相自适应重合闸仍是目前存 随着新能源的大规模接入，电力系统负荷的持 ［15］ 在的难题 。文献［16］提出利用输电线路高频保 续增长，电网结构不断扩大且日益复杂，柔性交流输 护通道的信号衰减程度实现故障性质判别，但其仅 电系统（FACTS）利用大功率电力电子器件，可实现 适用于配置高频通道的输电线路。文献［17］提出在 线路电气参数的灵活控制，成为优化中国现有电网 线路一端增设电容器，通过判断附加电容能否与线 潮流分布、提高输电通道利用率的有效方案之 ［1-3］ 路形成振荡放电回路判别永久性故障与瞬时性故 一 。统一潮流控制器（UPFC）作为新一代的 障，但其增加了额外的设备投资。 FACTS装置，可以灵活控制线路潮流，实现并联补 电力电子装置在电能转换、运行控制等方面具 偿、串联补偿、调压等功能，并已在中国江苏、上海等 ［4-6］ 有独特的优势，并已在新能源并网、柔性交直流输电 地实现工程应用 ，具有良好的潮流调节效果。 等场景获得广泛应用；由于其具有高度的可控性，可 UPFC 所在高压输电线路均配置线路重合 ［7］ 利用控制与保护的协同配合，解决现有传统被动式 闸 ，以提高瞬时性故障下线路的功率传输能力。 ［18］ 保护存在的问题 。文献［19］针对风电场单回送 当高压输电线路采用的三相重合闸重合于永久性故 出线故障场景，提出短时导通风机网侧换流器电力 障时，