主动抵御换相失败的增强型电网换相换流器控制策略

赵成勇; 展瑞琦; 叶蕴霞; 夏嘉航; 郭春义

doi:10.7500/AEPS20210409001

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主动抵御换相失败的增强型电网换相换流器控制策略

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 主动抵御换相失败的增强型电网换相换流器控制策略
- Control Strategy of Enhanced Line Commutated Converter for Active Resistance to Commutation Failure
- 电力系统自动化 2021年45卷第19期页码：163-172
- 作者机构：
  
  新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学），北京市 102206
- 作者简介：
  
  赵成勇(1964—)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：柔性直流输电、高压直流输电。E-mail：chengyongzhao2@163.com
  展瑞琦(1995—)，男，通信作者，博士研究生，主要研究方向：高压直流输电技术。E-mail：richieiyoyo@163.com
  叶蕴霞(1997—)，女，硕士研究生，主要研究方向：高压直流输电技术。E-mail：yeyunxia@ncepu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51877077)
- DOI：10.7500/AEPS20210409001
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-04-09，
  
  修回日期：2021-05-13，
  
  网络出版日期：2021-07-16，
  
  纸质出版日期：2021-10-10
- 稿件说明：
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赵成勇,展瑞琦,叶蕴霞等.主动抵御换相失败的增强型电网换相换流器控制策略[J].电力系统自动化,2021,45(19):163-172.

ZHAO Chengyong,ZHAN Ruiqi,YE Yunxia,et al.Control Strategy of Enhanced Line Commutated Converter for Active Resistance to Commutation Failure[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(19):163-172.
赵成勇,展瑞琦,叶蕴霞等.主动抵御换相失败的增强型电网换相换流器控制策略[J].电力系统自动化,2021,45(19):163-172. DOI： 10.7500/AEPS20210409001.

ZHAO Chengyong,ZHAN Ruiqi,YE Yunxia,et al.Control Strategy of Enhanced Line Commutated Converter for Active Resistance to Commutation Failure[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(19):163-172. DOI： 10.7500/AEPS20210409001.

摘要

为了进一步提高增强型电网换相换流器对换相失败的防御能力，结合换相回路的阻抗分流特性和晶闸管的关断特性，提出了一种应用于基于增强型电网换相换流器的高压直流（ELCC-HVDC）系统的新型协调控制策略。该策略分为辅助换相控制和主动可靠关断控制，前者加速了换相过程，提高了系统换相裕度；后者可靠关断退出导通的阀臂，保障了阀内晶闸管恢复阻断能力的物理条件。此外，分析了子模块全控器件在所提策略下的电气应力并为其设计了最佳初始电容电压。PSCAD/EMTDC仿真结果表明，子模块全控器件的电气应力与理论分析相符，新型协调控制策略提高了ELCC-HVDC系统的换相失败防御能力。

Abstract

In order to further improve defense capability of enhanced line commutated converters against commutation failure

this paper proposes a new coordinated control strategy applied to the enhanced line commutated converter based high voltage direct current (ELCC-HVDC) system by combining the impedance shunt characteristics of the commutation circuit and the turn-off characteristics of the thyristor. This strategy is divided into the auxiliary commutation control and the active and reliable shutdown control. The former accelerates the commutation process and improves the commutation margin of the system; the latter reliably turns off the valve arm which exits the conduction

thus ensuring the physical conditions for the thyristor in the valve to recover the blocking ability. In addition

the electrical stress of the fully controlled devices of the submodule using the proposed strategy is analyzed

and the optimal initial capacitor voltage is designed for it. The PSCAD/EMTDC simulation results show that the electrical stress of the fully controlled devices of the submodule meets the theoretical analysis

and the new coordinated control strategy improves the commutation failure prevention ability of the ELCC-HVDC system.

关键词

Keywords

references

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