基于协调双端主动注入与递归奇异值分解的VSC-HVDC故障性质识别方法

《Energies》：Adaptive DC-Line Reclosing Strategy for VSC-HVDC Transmission from Desert–Gobi–Wasteland Renewable Energy Bases

　　

摘要

在直流线路重合闸前可靠识别故障性质，对于从沙漠-戈壁-荒漠可再生能源基地进行架空VSC-HVDC输电至关重要，因为向永久性故障重合闸可能会对换流器和直流断路器造成严重的二次应力。为提高隔离后的可观测性，本文提出了一种协调的双端主动注入策略，其中MMC生成阶跃电压探测脉冲，DCCB转移支路为隔离线路提供临时注入路径。利用首次反射时间延迟之和来区分永久性故障和瞬时性故障，因为在永久性故障下，首次反射源自故障点，而在瞬时性故障清除后，首次反射源自远端终端。采用二元递归奇异值分解和小波模极大值处理来提取候选波前。为减轻可再生能源功率波动及其导致的发送端构网型MMC脉冲跟踪响应变化引起的波前误选问题，采用一种运行状态触发的归一化双边可靠性准则应用于MMC1侧的波前选择。该改进提高了Δt₁的估算精度，并减少了MMC1侧波前选择误差对后续双端时间延迟和判决的影响。该方法在200 km双极VSC-HVDC系统的RTDS模型上进行了多种故障和运行条件下的验证。在720个独立验证案例中，在8%功率波动条件下，所提出的改进使MMC1侧的正确波前选择率从永久性故障的30.0%提高到91.1%，从瞬时性故障的23.3%提高到88.9%，同时将相应的平均绝对时间延迟误差分别降低了60.0%和64.4%。