近日,我组张峻榤硕士、向往博士、林卫星博士和文劲宇教授于2017年8月发表在《电力建设》期刊上的论文《基于混合型MMC和直流开关的柔性直流电网直流故障保护研究》(Vol.38,No.8,pp52-58),荣获《电力建设》2017年度优秀论文。
目前柔性直流换流阀通常采用不具备直流故障清除能力的半桥型MMC,因此现有柔性直流输电工程均采用故障率低但价格高昂的直流电缆送电。考虑到未来大规模、远距离输电的需求,架空输电线路是必然选择。应对架空线路时常发生的直流故障是构建柔性直流电网首要解决的技术难题。国内外研究机构提出了多种适用于柔性直流输电的直流故障保护方案,主要可分为两种:(1)换流阀继续沿用常规半桥型MMC,通过与高压直流断路器配合实现直流故障的隔离与清除;(2)采用可清除直流故障的换流阀拓扑。
该论文针对技术路线(2),研究了采用混合型MMC和直流开关构建柔性直流电网进行架空线远距离电能传输的方案。针对由全桥型子模块和半桥型子模块组成的混合型MMC,分析了其拓扑结构、基本运行原理和直流电压运行区间,设计了混合型MMC 构成的柔性直流电网的故障清除策略和多次重启动时序。故障期间,混合型MMC无须闭锁IGBT,可控制故障电流至零,从而保持不间断运行、持续向交流系统提供无功支撑。三次重启动失败后,架空柔性直流电网配置的直流开关在零故障电流下开断以隔离故障电流通道,直流电网重启,线路潮流发生转移。

图1 《电力建设》期刊2017年度优秀论文荣誉证书

图2 张峻榤进行海报展示