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| 1 | 直流输电系统换相失败研究综述显示文摘分析了直流输电系统换相失败机理,介绍了多馈入直流(MIDC)输电系统中与换相失败相关的多馈入交互作用因子(MIIF);通过分析逆变系统运行时与关断角密切相关的系统参数和电气量,归纳了影响直流输电系统换相失败的主要影响因素;介绍了用以判断换相失败的主要判别方法,同时给出了耦合阻抗、MIIF及有效短路比判别MIDC输电系统中不同换流站是否同时发生换相失败的方法;总结了换相失败的抑制措施以及换相失败后系统的恢复策略。 | 袁阳 卫志农 雷霄 王华伟 孙国强 | 2013 | 电力自动化设备2013，33，11： | 111 |
| 2 | 高压直流输电系统换相失败影响因素研究综述显示文摘熄弧角小于阀固有极限熄弧角是换相失败的根本原因,但由于逆变侧交流系统运行环境的复杂性、直流运行控制方式的多样性、阀控制保护调节换相裕度的时延性,导致换相失败的判断依据面临准确性和适用性的问题。文中从单一直流、多回直流以及复杂系统3方面对换相失败的影响因素进行了详细梳理和分析,对于换相失败工程化电压判据指标提出建议,并指出考虑多因素的换相失败预测判据及控制措施、多馈入直流系统特性的量化评估以及适应实际系统的负荷模型等是今后研究的重要问题,为交直流混联系统的研究提供了参考意见。 | 汤奕 郑晨一 | 2019 | 中国电机工程学报2019，39，2： | 82 |
| 3 | 新一代大容量调相机在电网中的应用研究显示文摘研究了新一代调相机在我国特高压直流送受端的应用。首先结合直流对于调相机的技术需求,研究了调相机模型,提出基于不同时间尺度的次暂态、暂态、稳态3种运行特性。然后,基于酒泉—湖南直流风火打捆送端,从增加系统短路比、降低新能源高压脱网风险、抑制稳态过电压等角度研究了调相机在特高压直流送端的应用效果;基于华东多直流馈入受端电网,从提高直流多馈入短路比、降低多回直流同时换相失败的风险、提升严重故障下的系统电压稳定水平等角度研究了调相机在特高压直流受端电网的应用效果。最后,从设备角度提出新一代调相机在运行维护、无功响应特性等方面相较于传统调相机的技术优势,旨在为调相机后续投入工程运行提供技术支撑。 | 王雅婷 张一驰 周勤勇 李志强 姜懿郞 汤涌 吴俊玲 高超 屠竞哲 沈沉 | 2017 | 电网技术2017，41，1： | 181 |
| 4 | 基于直流电流预测控制的换相失败预防方法显示文摘换相失败主要发生于直流输电系统逆变器中,仅通过减小触发延迟角来抑制逆变器换相失败有其局限性。通过逆变器正常换相过程及交流系统故障情况下换相失败机理的分析,指出可通过控制流过逆变器的直流电流来抑制其换相失败的发生;在对现有换相失败预测控制模块(commutation failure prevention,CFPREV)及上述机理分析的基础上,提出了一种适用于逆变器换相失败预测控制的直流电流预测整定方法;最后通过CIGRE HVDC标准测试系统中的仿真测试,验证了算法的有效性,为当前换相失败预防控制措施的研究提供了新的研究方向。 | 袁阳 卫志农 王华伟 雷霄 孙国强 | 2014 | 电网技术2014，38，3： | 54 |
| 5 | 大规模直流异步互联系统受端故障引发送端稳定破坏的机理分析显示文摘随着大容量高压直流逐步投运,电网进一步呈现'强直弱交'特性,大规模直流互联的送、受端交流系统的耦合作用和相互影响逐渐突显。该文以三区域交直流等值模型为基础,分析了不同功率流向情况下多回直流换相失败对送端系统稳定性的影响,进一步讨论了关键影响因素及应对措施,并与单回直流闭锁故障进行了对比分析,最后采用'三华'实际电网算例进行验证。研究结果可以为保证特高压交直流混联电网的安全稳定运行提供依据和参考。 | 屠竞哲 张健 王建明 何剑 林伟芳 易俊 卜广全 印永华 | 2015 | 中国电机工程学报2015，35，21： | 55 |
| 6 | 降低直流输电换相失败概率的改进拓扑及其控制策略显示文摘为了降低电网换相高压直流输电(line-commutatedconverter high voltage direct current,LCC-HVDC)的换相失败概率,提出一种LCC-HVDC改进拓扑。该拓扑从增大换流阀换相电压的角度出发,在原阀臂中串联接入新型可控子模块,以辅助换相。首先介绍该拓扑中子模块的3种工作状态,并分析子模块开关管的电压和电流。然后设计改进拓扑的控制策略,提出'最优充电初始电压'这一概念,并对其进行优化计算。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该拓扑能灵活切换子模块的工作状态,提高了LCC-HVDC防御换相失败的能力;所提出'最优充电初始电压'的优化计算方法效果良好,对该拓扑的换相失败防御能力有进一步的提升作用。 | 倪晓军 赵成勇 许韦华 刘羽超 郭春义 阳岳希 | 2015 | 中国电机工程学报2015，35，4： | 43 |
| 7 | 考虑直流电流变化及交流故障发生时刻影响的HVDC换相失败分析方法显示文摘研究了交流系统三相对称故障造成的直流电流变化及故障时刻对HVDC换相失败的影响,由关断角减小到换相失败临界值,推出换相电压值的计算方法。该方法在经典计算方法的基础上,考虑了故障后直流电流的变化,推导了换相电压值与关断角的关系式;在此基础上进一步研究了故障时刻对临界换相电压值的影响,推导了故障时刻与临界换相电压值的关系式。对双极直流系统算例进行了相应的计算分析,并通过时域仿真验证了该分析结果的正确性。研究得出,计算临界换相电压值在计及故障造成的直流电流的变化和故障时刻的影响是不同的,该方法可有效提高理论分析临界换相电压值的计算精度,进一步说明故障后是否发生换相失败,与是否有足够的关断角或相应的反向换相电压时间面积相关。 | 徐敬友 谭海燕 孙海顺 吴晋波 | 2015 | 电网技术2015，39，5： | 45 |
| 8 | 谐波对HVDC系统换相失败的影响机理及定量分析方法显示文摘电压降低和电压畸变是造成换相失败的主要原因。目前,换相失败的研究大多都是基于故障后基波电压的下降,而考虑电压畸变对换相失败影响的理论研究较少。谐波是导致电压畸变的重要原因,该文从换相过程的机理出发,提出了一种基于谐波电压时间面积的换相失败分析方法,该方法能够定量分析谐波对于换相失败的影响,研究表明,谐波对换相失败的影响程度由谐波电压幅值、相位等因素决定,其中低次谐波对于直流系统的换相过程影响较大。同时,通过对后续换相失败的理论推导和PSCAD/EMTDC仿真分析,发现故障恢复期间谐波引起的电压畸变是导致后续换相失败和直流故障恢复过程中功率波动的重要原因。 | 王峰 刘天琪 周胜军 李兴源 乔光尧 | 2015 | 中国电机工程学报2015，35，19： | 48 |
| 9 | 考虑直流电流上升及交流电压下降速度的换相失败分析显示文摘针对目前换相失败研究仅考虑电压降低以及考虑直流电流变化理论研究的不足,在经典关断角表达式的基础上,考虑整流侧、逆变侧以及直流线路运行参数,建立了完整的换相失败分析数学模型。该模型计及了交流电压下降对直流电流上升的影响,将交流电压和直流电流解耦,得到关断角与换流母线电压的单一关系表达式,并在此基础上推导了导致换相失败的临界换相电压值和临界电压下降速度。同时,对故障后电压下降速度与故障严重程度和无功补偿容量之间的关系进行了理论推导,电压下降速度随故障严重程度呈非线性加速下降趋势,在前几个换相过程中电压下降幅值越大,换相失败发生的可能性越高。PSCAD/EMTDC算例仿真结果验证了所提方法的准确性。 | 王峰 刘天琪 李兴源 杨稼祥 | 2016 | 电力系统自动化2016，40，22： | 35 |
| 10 | 一种抑制连续换相失败的非线性VDCOL控制策略显示文摘换相失败是高压直流输电系统(High Voltage Direct Current, HVDC)中常见的故障之一。为了降低连续换相失败发生的概率,提出了一种基于非线性动态VDCOL低压限流控制器(VoltageDependentCurrentOrderLimiter,VDCOL)设计方案。针对常规VDCOL直流电流调节指令灵敏度较低的特点,所设计的非线性动态VDCOL控制策略将系统故障严重程度同时考虑在内,根据电压大小动态调节VDCOL控制器的控制曲线,提高直流电流指令在系统故障期间的响应速度,达到尽快限制直流电流来降低发生连续换相失败概率的目的。在PSCAD/EMTDC仿真环境中,使用国际大电网会议(International Council on Large Electric Systems, CIGRE)标准模型对所提控制方法进行验证。仿真表明,所提非线性动态VDCOL控制器在短路故障时可以抑制连续换相失败,并且有利于快速恢复系统的直流电压和传输功率,保证输电系统正常运行。 | 孟庆强 刘泽洪 洪乐荣 周小平 夏海涛 刘一峰 汪鑫 | 2019 | 电力系统保护与控制2019，47，7： | 38 |
| 11 | 逆变侧交流系统不对称故障引发HVDC系统连续换相失败的机理及抑制策略研究显示文摘高压直流系统逆变侧交流系统发生不对称故障后,若故障不能及时清除,极易引起直流系统发生连续换相失败,影响交直流混联电网的安全稳定运行。逆变侧发生不对称故障后,换流阀的实际超前触发角在换相失败后的系统恢复阶段会受换相电压不对称、直流控制调节共同影响。对实际超前触发角进行推导后得出,不对称故障后实际超前触发角具有周期性波动的特征,极易在直流系统恢复阶段引发连续换相失败。因此,根据滞环控制理论,提出一种通过减小实际超前触发角波动范围来抑制连续换相失败的控制策略。基于CICRE HVDC标准模型,在PSCAD/EMTDC上对逆变侧不对称故障进行了仿真。仿真结果证明,在换相失败后的系统恢复阶段,实际超前触发角的周期性波动是引起连续换相失败的重要原因,所提出的连续换相失败抑制策略可以减小实际触发角波动范围,并有效抑制连续换相失败。 | 曾亮 李永丽 张云柯 孙广宇 宋金钊 杨子荷 赵学明 | 2019 | 中国电机工程学报2019，0，11： | 32 |
| 12 | 云广特高压直流输电负极运行换相失败及控制研究显示文摘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。 | 陈仕龙 束洪春 甄颖 | 2013 | 电力自动化设备2013，33，6： | 24 |
| 13 | 逆变侧控制策略对换相失败影响的研究显示文摘高压直流输电实际工程中稳态运行时逆变侧控制策略主要有2种:定关断角控制策略和定电压控制策略,目前针对2种控制策略对换相失败影响的对比研究较少。基于实际工程参数,分别建立了定关断角和定电压控制策略的高压直流输电PSCAD/EMTDC模型,模型控制系统均按照实际工程控制系统搭建。分析了2种控制策略的控制方式,对比研究了2种控制策略对换相失败的抵御能力以及换相失败后的恢复特性。研究表明,总体来说2种控制策略对换相失败的抵御能力无明显差异,单相故障下定关断角控制策略略优于定电压控制策略;相同故障条件下,定关断角控制策略换相失败持续时间小于定电压控制策略,而定电压控制策略在换相失败恢复时间方面优于定关断角控制策略。研究为以后直流工程控制策略的选择和优化具有一定指导意义。 | 赵书强 董沛毅 蒲莹 卢亚军 马玉龙 高本锋 毛亚鹏 | 2016 | 电网技术2016，40，12： | 24 |
| 14 | HVDC换相失败时受端电网的电压与频率联合控制策略显示文摘文中研究了直流换相失败时,HVDC受端电网的电压与频率联合控制策略。直流换相失败会引发直流功率的短暂中断,导致受端电网交流电压与频率的大幅波动。因此,亟需快速的有功与无功支撑。本文提出了一种调相机-储能联合系统的控制策略,通过设置合理的控制参数来实现协调性。该策略能快速提供大量的有功无功,减小电压与频率的跌落,加速直流输电系统发生换相失败故障后的恢复过程。仿真结果表明该策略能实现有功无功输出目标在储能和调相机之间的合理分配,减小直流换相失败对受端电网的冲击。 | 程艳 张健 管荑 孙树敏 虞临波 于芃 王楠 王士柏 寇鹏 | 2020 | 高压电器2020，56，4： | 24 |
| 15 | 多馈入结构背景下的高压直流输电系统换相失败研究综述显示文摘多馈入高压直流输电工程的快速发展在一定程度上满足了日益增长的能源输送需求。但直流落点的增加也导致交直流混联电网的耦合特性更加复杂,系统换相失败问题尤为突出。对多馈入直流系统的换相失败问题进行了详细阐述,分析了多馈入直流系统换相失败的影响因素,介绍了多馈入直流系统的换相失败判定与风险评估方法并对比其异同点,总结了多馈入直流换相失败的抑制措施,列举了基于实际多馈入电网模型仿真的工程层面研究结论,最后指出谐波因素的工程实用化分析方法、分层及多端单层结构中的耦合作用分析、多馈入直流系统换相失败抑制措施的适用性扩展是未来多馈入直流系统换相失败研究领域的重点问题。以多馈入结构为切入点,从定义、分析、控制等角度较为全面地阐述了高压直流换相失败问题在多馈入结构背景下的特点。 | 李培平 周泓宇 姚伟 王凌娆 杨程祥 李程昊 文劲宇 | 2022 | 电网技术2022，46，3： | 23 |
| 16 | 特高压直流分层接入方式下预防换相失败的优化措施显示文摘换相失败是晶闸管换流阀逆变器的常见故障,为提高直流系统抵御换相失败的能力,实际工程中直流控制保护系统基于换流母线电压提出了许多预防换相失败的算法,然而在直流分层接入方式下,常规预防换相失败的控制功能在某些工况下失效。该文建立特高压直流分层接入系统电磁暂态仿真模型,基于分层接入相互作用因子和换流母线谐波特性,研究预防换相失败的优化措施。提出高低端换流器预防换相失败的协调优化措施和基于滑窗离散傅里叶变换(discrete Fourier transformation,DFT)谐波电压检测的预防换相失败控制算法。研究结果表明:该方法能够在交流系统故障和变压器充电过程减小直流系统发生换相失败的几率。 | 李新年 陈树勇 李凤祁 雷霄 周晖 林少伯 | 2018 | 中国电机工程学报2018，38，22： | 19 |
| 17 | 应对直流连续换相失败的紧急控制策略显示文摘直流输电系统连续换相失败故障可能导致送端电网暂态失稳。连续换相失败造成系统失稳的主要原因是直流输送功率连续性骤降导致发电机累积加速面积大于减速面积。提出了通过安全稳定控制装置紧急控制的应对方案。采用换相失败时间的累加量作为失稳判据和切机方案的匹配依据。如不再发生后续的换相失败,则仅仅采用切机措施保证系统的安全稳定,对于不能恢复的连续换相失败,则需要闭锁相关直流后切机。通过互联交直流电网算例仿真验证了该方案的有效性。 | 苏寅生 陈董秀 鲍颜红 姚海成 黄河 任先成 | 2017 | 电力系统保护与控制2017，45，4： | 18 |
| 18 | 直流输电系统换相失败预防控制改进策略显示文摘基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)输电系统在交流电网故障下易发生换相失败,对电力系统的安全稳定运行造成极大威胁。考虑到基于交流电压跌落快速检测的换相失败预防控制(CFPREV)是避免首次换相失败的主要手段,深入分析了短路故障发生时刻、直流电流动态变化和关断角控制器响应等因素对换相过程的影响,从引发首次换相失败的临界换相电压值计算和考虑故障严重程度的触发角调节量2个方面出发,提出了直流输电系统CFPREV的改进策略,最大程度上提升直流系统首次换相失败免疫能力,降低直流系统发生换相失败的概率。 | 欧阳金鑫 张真 肖超 | 2020 | 电力系统自动化2020，44，22： | 17 |
| 19 | 直流送受端故障对送端系统稳定性影响的对比分析及控制措施显示文摘在电网'强直弱交'特性不断加强的形势下,送受端故障引起的多回直流换相失败和功率瞬降,都可能导致送端互联系统失稳。为此文章对比分析了送受端故障后的直流响应特性以及引发送端系统失稳的可能模式和影响程度,并在此基础上提出了多种控制措施,采用'三华'实际电网算例进行了验证。结果表明,送受端故障引发系统失稳的可能模式相似,实际系统中受端故障对稳定性的影响更严重,可通过采取控制措施保证系统稳定运行。研究结论可以为电力系统实际运行提供参考。 | 张健 屠竞哲 印永华 刘明松 林伟芳 王琦 罗煦之 马士聪 徐式蕴 | 2016 | 电网技术2016，40，4： | 16 |
| 20 | 换流器直流差动保护动作特性分析与优化显示文摘换流器的故障特征呈现时空复杂性,亟需对直流差动保护的故障响应范围和动作特性展开系统的梳理和评估。分析了直流差动保护的保护范围与功能定位,明确了其存在的选择性问题,即保护范围超出直流系统而延伸至交流系统。以某实际高压直流输电工程的模型参数为背景,详细分析了直流差动保护在不同故障下的动作特性,解析分析了保护特征量的边界,且进一步考虑了直流控制对保护动作特性的影响。分析了提升直流差动保护动作选择性的策略,并构造了引入换流器交流侧电气量的辅助判据,从原理上解决直流差动保护的选择性问题,实际高压直流输电工程的仿真算例验证了该辅助判据的有效性。 | 余超耘 蔡泽祥 李晓华 李佳曼 周全 王海军 | 2015 | 电网技术2015，39，6： | 15 |
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