基于改进基频调制电流源换流器的HVDC故障电流抑制策略

The paper proposes an analytical fault current model and suppression strategy for EFFM-CSC-based HVDC systems using IGCT devices, deriving closed-form fault current expressions and designing a fast fault identification and current limiting control scheme validated by simulation.

改进基频调制电流源换流器(EFFM-CSC)作为基于全控型集成门极换流晶闸管(IGCT)器件的电流源换流器,具有拓扑结构简单、体积重量小、谐波特性好和有功/无功功率灵活可调的优点,受到了广泛关注.然而,基于EFFM-CSC的高压直流(HVDC)系统同样面临直流线路短路这一严重故障,目前尚缺乏系统性的定量分析和研究.因此,针对EFFM-CSC换流站拓扑以及短路瞬间开关状态,建立了复频域下的运算电路模型.然后,根据储能等效原则得到等效RLC参数,构建直流短路时EFFM-CSC的故障等值模型,推导出直流故障电流解析计算公式,并讨论了系统参数和故障时刻对故障电流的影响.根据EFFM-CSC直流短路故障特性,提出了一种故障识别判据和故障电流抑制策略,并对抑制策略的控制参数进行整定.最后,基于仿真分析验证了所提故障电流计算方法和故障抑制策略的正确性.