感应滤波型直流输电系统的换相失败影响因素及改进策略

本文主要探讨了系统故障和参数变化对感应滤波型直流输电系统换相失败的影响。首先，文章指出随着高压直流输电技术的发展，换相失败作为常见故障，对直流系统运行安全性构成威胁。换相失败的发生受到多种因素的影响，如换流母线电压、变比、电流、换相电抗、触发角、不对称故障的影响以及换流阀控制方式和交流系统的特性等。 感应滤波型直流输电系统通过将传统的无源滤波器移到换流变压器阀侧，并结合新颖的绕组设计，有效地抑制了特征次谐波，降低了损耗，减少了系统中的噪音和振动。这种创新的滤波方式显著改善了换相特性，使得系统对换相失败的抵御能力有所提升。 文献中提到，相比于传统直流输电系统，感应滤波型系统在换相电抗和交流母线电压方面的改进有助于增强换相过程的稳定性。然而，尽管已有研究指出感应滤波技术在改善换相性能方面的优势，但对换相失败的定量分析和实验证据仍显不足。文献［16］和［17］的研究虽然涉及换相熄弧角和阀侧无功补偿等因素，但并未充分揭示感应滤波型直流输电系统在换相特性方面的独特性和预防措施的针对性。 本文在前人研究的基础上，引入了换相失败免疫因子CFII的概念，这是一个量化评估系统抵抗换相失败能力的关键指标。文章通过对不同类型系统故障（如电感性故障）的研究，发现感应滤波型直流输电系统对这类故障的换相失败免疫力显著高于传统系统。此外，研究还发现系统的换相失败免疫能力随逆变侧交流系统的强度增强、直流传输功率降低以及阀侧感应滤波器的使用而提高。 本文通过仿真和动模实验，深入探讨了感应滤波型直流输电系统如何通过优化换相特性、改善电压波形和减小换相角来增强对换相失败的抵抗能力，对于实际工程设计和故障预防具有重要的理论和实践价值。