柔性直流传输技术（HVDC Flexible）使用电压源转换器（VSC）和PWM技术，其中完全控制的IGBT转换阀是VSC转换站的主要部件。本文中，基于直流柔性变速器转换器桥阀的运行过程，当阀门的整流侧发生阀门短路故障时，系统交流/直流侧的故障特征。析VSC转换站。结了故障特征，并与传统HVDC系统的缺陷特性进行了比较，分析了传统HVDC保护策略应用于柔性直流输电的可行性。
结：HVDC柔性传输技术使用电压源转换器（VSC）和PWM技术，所有阀控IGBT都是VSC转换器的关键元件之一。文件主要分析了基于阀门操作过程的特性。传统HVDC相比，当发生相同故障时，所有功能都表明传统的HVDC保护策略是否可以应用于柔性HVDC。活的直流传输;常规HVDC;阀门短路;关键词保护策略：柔性直流输电，高压直流输电经典，阀门故障，右桥保护策略中图分类号：TM0文件编号：A文章编号：1006-4311（2010）10-0138-02采用灵活的DC该传输基于电压源转换器（VSC）和完全控制的栅极绝缘栅双极晶体管，以及用于脉冲宽度调制的新型高压直流传输技术。
（PWM）。解决了传统HVDC应用的弱点[1]，继承了它的优点，并根据自身特点提供了广泛的应用前景[2-4，13] [1，3]。前，尽管许多HVDC Light项目已在世界范围内完成并投入生产[1-2，4]，但柔性直流输电的研究主要集中在技术本身和搜索控制器。于其配置保护问题，仍然很少涉及。文献[5]所述，CSC项目的控制和保护系统基本上与传统的直流输电系统相同。
文分析了传统HVDC系统的默认特性与柔性直流输电系统中传统HVDC故障的区别，重点讨论了传统HVDC保护策略在柔性直流输电中的可行性。VSC转换站工作流程VSC转换站使用全控制的高频IGBT器件和PWM技术。作过程如下：通过将正弦调制信号与三角形载波进行比较而传输的信号用作IGBT的开关信号，以控制其激活和去激活。流器侧将交流电转换为直流电，逆变器侧将直流电转换为交流电，以便在电网的两端之间进行电力传输。VSC工作期间，任何时候都有三个开关晶体管（所有IGBT，或IGBT和续流装置），因此三相VSC理论上有23 = 8个开关模式。“零模式[13]”，即当三个上臂完全导电或三个下臂完全导电时，交替侧通过开关装置形成三相短路，如果柔性直流输电系统是无源的当网络通电时，VSC的直流电压和直流电流等于0.如果有源网络两端连接，则反向电源反向并流动当整流器侧开启且处于零模式时，反向能量。实际操作中，仅使用6开关模式，并且在任何时间开启的三个开关管是两个上臂，一个下臂或两个下臂，以及一个上臂。门的导通顺序如图2所示。
性直流变送器的短路故障分析IGBT高频开关设备是VSC变换站的主要和最脆弱的部件。关器件（IGBT二极管或反并联二极管）短路。缘体的内部或外部损坏或管的阳极和阴极之间的故障可能导致阀的短路。开关装置由于阴极和阳极之间的故障而形成永久性短路时，同一相中的另一个装置一旦通电就会在发生故障时形成桥臂[9]。]。统模型基于图1中的以下假设：交流系统是对称的三相并且对应于纯正弦的基本电动势，滤波器和开关电抗器是线性的，无论其饱和度如何; R1，L1等效整流侧的开关电抗器件的损耗和电抗值;功率开关器件相当于理想开关和电阻器Rg串联，Rg代表功率开关器件的损耗;直流传输电缆相当于R和L;根据上述假设，系统的交流和直流两侧可以得出电气量之间的关系如下：交流三相平衡，仅考虑相位，方程可以列出：-u Ri L U = 0，并且结果是：L = U-RI U，所以三相交流侧过渡数学模型可以表示为如下：III = UUU-III-UUU（1）由所述输送的功率换流站切换替代系统侧阀：P =•U •U •U = 3（2）其中，Z1 = R1 jωL1直流侧功率：的Pdc = udc1idc1（3）忽略转换器部件的损失。据功率平衡原理，存在Pdc = PC1，也就是说：ui = 3（4）。相系统是平衡的，因此能够获得整流侧：U =（5）= U UU = U-（6）设置在开关函数SK [11] S = 1的上臂导通，臂下部关闭0上臂关闭，下臂打开（k = a，b，c）u = us（7）将等式（7）带入等式（6），uca = u（ 8）可以通过你，你获得。DC线电流：I =（9）其中Z = R jωL，对于使用基尔霍夫定律直流电容器：I = I IC = C（10）其中下标1表示磨削侧L的值index 2表示逆变器侧的值。障特征分析当VSC1阀1瞬间短路和桥臂的路权没有形成（考虑到阀1只在T5，T6的过程中短路，T1，T6，T1，T2，T2，恒温阀芯T3），阀门1的开关阻抗为Rg = 0，其他桥臂的开关损耗电阻为Rg，转换站有小不对称，直流电压和直流电流的波动很低，一旦短路故障消除，由于恒定的直流电压和直流控制动作起作用，将直流和直流电复位到稳定的运营价值。阀1具有永久性短路故障时，阀4被激活以在发生故障时桥接。果开关装置的损耗R为忽略不计，在直流侧被短路和电流U侧电容器的电压下降到零，这不足以提供逆变器侧的张力的支持。
种校正可从等式（2），（3）和（8）中得知。站的AC侧到转换站的功率下降为零。过等式（9）获得的DC线电流i被反转并且功率流被反转。时，三相交流电整流阀侧通过逆变器构成的三相短路（例如，当T1被短路，T3，T4和T5被导通，如图3），电流替代增加。之，侧阀矫直柔性DC传输活动的网络供电的短路故障的特征如下：该系统是与一个桥臂周期性穿过，与短路交流侧交替两相和三相短路，交流电流增加。果故障相阀的电流增加，则无故障相阀的电流增加，DC电压迅速下降到零，DC线电流反转并且功率流反向。传统的HVDC阀门出现短路故障时，其故障特征如下：交流和交流两相交流短路交流，交流侧电流增大，流过故障阀的电流反向并强烈增加，并且转换器桥的中间电路电压降低。的直流侧电流减小[7]。是，由于使用半控制晶闸管，实线的电流不能反转。此，软直流输电阀的短路故障与传统直流交流电的特性之间的最大差异在于直流线电流是反向的。门短路保护的标准柔性HVDC传动系统与传统的HVDC原理类似，但在结构，传动能力和控制方法上仍存在差异[2]。导致在类似故障的情况下两者的故障特性存在一些差异，这可能导致不同的短路保护标准。接到有源网络和传统HVDC阀的柔性HVDC传输系统的短路保护标准如下：对于传统的HVDC系统，AC侧和AC侧之间的电流平衡。流侧正常运行[7]。阀门短路时，交流电流增加，直流电流减小。此，当故障发生时，转换器的交流侧电流大于直流侧电流的故障现象可以作为保护标准[7]。时，直流侧CCDVC使用串联电感（平波电抗器），直流电流等于直流线电流。述标准也可以理解为交流电流的增加和降低直流电流。于柔性直流传输系统，由于直流侧使用并联电容器，其阀侧的直流电流Idc1与直流电压不同，如公式（10）所示。柔性直流输电系统处于正常运行状态时，整流站的直流电流idc1可以表示为交流电流ia1，ib1，ic1和开关函数sk的表达式。idc1 = ia1sk ib1sk ic1sk [11]。（11）可以看出，在正常运行中，软直流输电阀的直流电流与交流电平衡，这与传统的HVDC类似。认后，将替换有源网络侧电流反向和DC侧阀为负，并且周期性的故障时，直流侧阀和在传输线路中的电流具有一个重要的浪涌电流。时，如果将HVDC比较阀侧的传统AC保护动作策略和DC侧电流的rms值应用于柔性DC传输系统，则定制不容易定义。且可以拒绝保护。据式（10）和公式（11）当系统处于正常操作中，DC线电流可以由下式表示：I = ISK ISK ISK-C（12），并存在一个常数差在DC线电流和AC电流之间。此，当发生故障时，AC侧电流的增加和DC线电流的减小（相反方向）可以作为保护标准，这类似于短路保护保护标准。统的HVDC阀门电路。论传统HVDC系统的阀门短路保护可以应用于柔性直流输电系统，但应注意数据采集的位置。
统的DC CCD电路电流等于阀侧的DC电流，而柔性DC传输系统的DC线电流和阀侧的DC电流不相等。于柔性直流输电系统，交流电的变化特性和阀侧的连续线电流应被视为保护反应阀短路故障的标准。外，根据阀门短路故障，柔性直流输电系统的直流电流反转，传统的HVDC直流电流不反转，柔性直流输电的短路保护可以进一步改进。
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