高压直流输电（HVDC）技术在过去的几十年中取得了巨大的成就。直流输电技术具有技术面广、技术含量高、综合性很强的特点，它不仅促进了电力电子技术的发展，而且伴随着电力电子器件、计算机技术的发展，新材料的出现，新能源和可再生能源的开发利用，一定会为电力工业的发展发挥更大的作用。首先介绍了高压直流输电(HVDC)技术的历史发展以及国内外现状，分析了高压直流输电系统的基本结构和元件，并总结了高压直流输电系统的运行特性。之后着重讨论了柔性直流输电，也就是基于电压源换流器的高压直流输电（VSC-HVDC)。分析了它的基本结构和工作原理，并运用Matlab软件建立了VSC-HVDC系统的仿真模型，通过对仿真结果的分析，验证了高压直流输电系统的适用性和合理性。

总结直流输电换相失败的判断标准，研究防止继发性换相失败的控制措施。以云广±　800　kV特高压直流输电负极运行为研究对象，利用输电系统实际参数在PSCAD／EMTDC上建立仿真模型，仿真结果表明：减小变压器变比，逆变器不发生换相失败，当增大变比到3.52时，逆变器发生换相失败；三相对称接地短路故障时换相失败对于故障合闸角没有敏感性，两相短路和单相接地短路在故障合闸角为90° 和270° 时最容易引发逆变器换相失败；接地电阻的大小和故障持续时间对换相失败影响很大。

提出基于真空断路器与SF6断路器串联的混合式高压直流断路器新型拓扑结构，在传统强迫过零直流开断的基础上，提出以高压串联晶闸管组件续流支路创造主开关电压零休的思路，进而提高主开关的动态介质恢复强度。分析了新型混合式高压直流断路器的拓扑结构、工作原理、工作过程，得到其电压零休时间的数学描述和动态电压分布协同调控措施。然后基于连续过渡模型和改进Mayr模型搭建了新型混合式高压直流断路器的仿真电路，分析得到续流支路限流电阻、电感、振荡回路参数等对电压零休时间、反向暂态恢复电压的影响规律。

固有频率与故障距离之间存在数学关系，故障行波暂态能量在固有频率附近较集中，其暂态能量包含丰富的故障距离信息。利用人工神经网络（ANN）的非线性函数逼近拟合能力，建立直流输电线路故障定位的ANN模型。利用小波变换的等距特性提取单端线模电压7尺度的小波能量，并将其作为样本属性对神经网络进行训练、测试。所提方法将不易提取的固有频率点特征转化为容易提取的频带特征，提高了测距的可靠性。数字实验结果表明，所提方法在不同过渡电阻和不同故障距离下均能准确测距。

2022年高压直流输电系统市场前景分析及研究报告.docx

高压直流输电解决方案行业调研

高压直流输电系统行业调研

由于拓扑和调制策略的不同，基于模块化多电平换流器的高压直流输电（MMC-HVDC）系统在直流侧发生故障时呈现出与两电平电压源型直流输电（VSC-HVDC）系统不同的故障特性。在PSCAD／EMTDC中搭建的仿真模型基础上，首先分析了MMC-HVDC直流侧线路单极接地、断线和两极短路的故障特性及其对系统运行的影响；然后针对半桥型子模块结构不能够双向阻断故障电流的问题，对子模块拓扑进行了重新设计，通过改变流经子模块电流方向，实现了桥臂电容双向充电，从而提供了续流二极管阻断电压；最后对直流侧两极短路故障进行了仿真分析，仿真结果表明，改进拓扑有效地抑制了直流侧故障电流，避免了交流断路器动作。

为了研究灵宝背靠背换流站在交流系统发生故障时的换相失败过程,利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对灵宝背靠背高压直流输电系统进行了建模,并在此基础上对高压直流输电系统中常见的故障进行了仿真分析,其中包括逆变侧交流系统发生三相故障和单相故障的情况。仿真结果表明,在PSCAD/EMTDC环境下建立的模型能够比较准确地描述在暂态过程中背靠背直流输电系统的动态特性,可以为现场运行以及故障分析提供参考。在系统中加入故障检测控制环节,根据电压和电流的变化,适时增大提前触发角,可以有效地预防换相失败。

vsc_hvdc高压直流输电，2104b运行通过