MMC-HVDC直流偏磁抑制策略分析

"对直流偏磁抑制措施的理论分析和数值求解，重点讨论了中性点串联电阻/电容法、电流注入法在变压器直流偏磁抑制中的应用，对比了三种方法的效果。" 文章深入探讨了电力自动化设备领域中直流偏磁抑制的重要问题，特别是在高压直流（HVDC）输电系统中的应用。随着电压源换流器（VSC）的广泛应用，直流偏磁成为了一个关键的挑战，因为它可能对变压器和整个交流电网的稳定性造成负面影响。文章指出，20世纪90年代以来，以IGBT串联为基础的VSC在HVDC系统中逐渐增多，但带来了诸如静态和动态均压、电磁干扰以及高开关频率导致的损耗等问题。 针对这些问题，文章提到了模块化多电平换流器（MMC）作为一种解决方案，它具有更低的谐波畸变、更低的开关损耗和冗余控制能力。尽管MMC在HVDC系统中的应用还相对较少，但其技术优势已经得到了广泛认可。文章详细阐述了MMC的拓扑结构和两端MMC-HVDC输电系统的基本组成，强调了控制保护系统在保证系统稳定运行中的核心作用。 在直流偏磁抑制措施方面，文章分析了中性点串联电阻/电容法、电流注入法。其中，电阻法可能导致目标变电站中性点直流电流饱和，而全补偿的电流注入法和电容法抑制效果相近。然而，在实际操作中，电容法通常优于其他两种方法，因为它能更好地减少电网的直流偏磁风险。同时，这三种方法虽然会增加局部直流偏磁的危害，但能降低总的直流电流，从而总体上降低了直流偏磁的风险。 文章进一步提出了现代大型交流电网广泛采用中性点串联电阻/电容抑制直流偏磁的实施原则，并构建了MMC-HVDC控制保护系统的体系框架。控制保护系统的设计应遵循多重化配置和分层设计的原则，以确保系统的灵活性和可靠性。文章最后概述了MMC-HVDC控制保护系统的设计和实现方案，为后续直流输电系统控制保护平台的发展提供了基础。 通过这篇文章，读者可以了解到直流偏磁抑制技术的最新进展，以及在HVDC系统中如何利用先进的控制策略来优化系统性能和保护设备。同时，这也为电力行业提供了有价值的理论依据和实践指导。