4、2种基本策略性能的仿真比较
4.1策略1——由继电保护系统主导的故障处理策略
考察的故障是换流站2与换流站4之间的直流线路发生单极接地短路。设仿真开始时(t=0s)测试系统已进入稳态运行。t=10ms时在正极直流开关B24线路侧发生单极接地短路。t=20ms时继电保护系统完成故障定位,直流断路器B24和B42的负载转移开关动作,t=20.25ms时对超高速隔离开关施加断开信号;t=22.25ms时超高速隔离开关完成开断,主断路器动作。整个故障过程中若桥臂电流大于子模块额定电流2倍则换流站闭锁,其中换流站1、3的子模块额定电流为1.5kA,换流站2、4的子模块额定电流为3.0kA。已闭锁的换流站统一于t=40ms时解锁,按故障前的控制策略运行。
图3给出了混合型直流断路器B24的响应特性。图4给出了混合型直流断路器B42的响应特性。图5给出了换流站的响应特性:其中(a)是流过换流站1—4平波电抗器的电流Idc1—Idc4的波形图(b)是换流站1—4端口直流电压Udc1—Udc4的波形图;(c)是换流站1—4内部桥臂电流最大值Ich1—Ich4的波形图。
从图3可以看出,对于短路点近处的断路器B24,负载转移开关动作时的电流值为23.4kA,主断路器动作时的电流为19.2kA,主断路器断开后瞬间承受的电压为933.0kV,是直流电网额定电压的1.87倍。从图4可以看出,对于短路点远处的断路器B42,负载转移开关动作时的电流值为5.5kA,主断路器动作时的电流为6.5kA,主断路器断开后瞬间承受的电压为823.5kV,是直流电网额定电压的1.65倍。从图3和图4可以看出,流过故障线路的电流需要经过约10ms才衰减到0。