中国能源和负荷分配不均,国民经济的快速增长加速了用电负荷的快速增长。由超大容量、超远距离输电和用电负荷的快速增长推动了中国特高压直流输电技术的发展。南方电网与国家电网先后开展了特高压直流输电建设工程。建设特高压直流输电系统,是世界电网发展领域的一项创举。 与超高压(±500kV)直流输电系统相比,特高压直流输电系统电压等级更高,输电容量更大,直流线路长度更长,交流侧的无功补容量也更大。受这些因素影响,在某些故障或不当操作发生时,系统产生过电压将会更加严重和复杂。全电压启动过电压是直流系统直流侧中最严重的过电压；±800kV云广直流系统送端采用孤岛运行方式可以有效地提高系统的稳定水平,经济效益十分显著,但是在直流双极闭锁时会在送端交流侧产生很严重的过电压,过电压问题是关系孤岛运行方式成败的关键问题之一。因此,有必要对以上两种过电压及其保护控制策略进行详细深入的研究。 本文以PSCAD/EMTDC为工具,基于南方电网正在建设的云南-广东±800kV特高压直流系统参数及设计要求,建立了特高压直流系统模型。从理论上研究了全电压启动过电压的起因及其暂态过程中直流系统不同位置的过电压以及避雷器吸收的能量大小,结果表明采取快速过电压保护策略能满足发生全电压启动过电压时的保护要求。对送端孤岛运行时直流甩负荷后送端交流系统的过电压产生机理进行理论研究,对同步电机模型下直流双极闭锁后交流侧的工频过电压以及操作过电压进行了详细深入的研究。采用0.1s内切除全部滤波器和电容器组,并在0.2s内切除全部机组的策略,能较好地解决直流双极闭锁产生的工频过电压问题。此外,换流变的励磁饱和特性对抑制双极闭锁后的工频过电压效果十分显著,换流变不应早于滤波器及电容器被切除。最后就楚雄换流站加装SVC情况下的甩负荷过电压进行了仿真计算和分析。