混合直流输电系统的故障特性与控制保护策略研究开题报告

1. 研究目的与意义

混合直流输电系统结合了常规直流输电技术成熟、运行损耗小、工程造价低等优点和柔性直流输电技术调节性能好、控制灵活、无换相失败风险等优点，兼具可靠性与经济性，成为直流输电系统的新型互联模式。

不同换流站具有不同的故障响应特性，故障的传播蔓延又将导致故障特征发生新的变化，混合直流输电系统的故障特性与常规、柔性直流输电系统有所区别，已有的控制保护策略也不再适用。

研究混合直流输电系统的故障暂态特征和控制保护策略对混合直流输电系统的发展具有重要意义。

2. 课题关键问题和重难点

本课题的研究内容主要为混合直流输电系统的故障特性以及相适应的控制保护策略，所以工作内容大致分为以下两步：1.基于混合直流输电系统的拓扑结构和运行机理的分析。

2.是研究不同故障类型下混合直流输电系统的暂态特征，并提出适用的控制保护策略，通过理论研究和仿真建模进行验证。

根据该课题要求完成的成果和相应的技术指标，过程中最难的地方在于如何搭建不同故障情况下的电路模型，并根据运行出的结果选择合适的改进方法以保证系统的安全稳定。

3. 国内外研究现状（文献综述）

随着电力科学技术的发展，电网换相换流器高压直流输电系统（line commutated converter basedhigh voltage direct current，lcc-hvdc）的技术已经非常成熟。

目前，lcc-hvdc 系统已经被广泛地应用于海底电缆送电、大容量远距离输电以及异步电网背靠背互联等场合。

但是，lcc-hvdc 系统存在着的逆变站换相失败、无法对弱交流系统供电、运行过程中需要消耗大量无功功率等缺陷，在一定程度上制约它的发展。

4. 研究方案

首先确定几种故障状态，分析故障特性，判断故障的存在对系统的电压电流所产生的影响；接着利用Matlab软件搭建仿真模型，设立相关参数，并运行出结果；最后结合以上的故障暂态分析和仿真数据，判断主要危害，选择相适应的控制保护措施，并用仿真模型验证是否有效。

5. 工作计划

第1-2周：阅读课题相关论文，完成开题报告第3周：完成外文翻译，熟悉相关编程软件第4周：建立仿真电路并得出仿真结果第5周：完成毕设论文提纲，完成毕设中期检查表第6-10周：完成毕设论文撰写、修改工作第11周：交给指导教师、评阅教师评阅第12周：参与答辩