摘要：我国正在建设的张北±500k V柔性直流电网工程将采用混合式直流断路器与架空线相配合的技术方案,然而混合式直流断路器的运行特性尚不清楚。本文以张北柔性直流电网工程为背景,搭建了含混合式直流断路器在内的柔性直流电网模型,整定了故障保护策略,研究了换流站在典型故障下,柔性直流电网操作过电压的规律及机理。研究结果表明:故障保护对柔性直流电网操作过电压的影响与故障位置高度相关;线路发生故障时,故障保护将显著增大换流站大部分关键节点的过电压;直流断路器与电抗器之间发生接地故障,北京站换流站出线电压最大值由11.6 kV增至949.7 kV (标幺值为1.9);阀厅内发生故障时,故障保护将显著降低换流站大部分关键节点过电压最大值;换流变阀侧三相接地,北京站换流器端间过电压最大值降低了56.3%。基于过电压计算的结果,得出了避雷器配置方案和设备保护水平,为高压直流断路器的应用和柔性直流换流站设计提供参考依据。

关键词：柔性直流电网 模块化多电平换流器 混合式直流断路器 操作过电压 故障保护策略 

单位：重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室; 重庆400044