特高压直流逆变侧阀区接地故障投旁通对策略研究
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本文结合 ±800 k V 滇西北特高压直流工程的
R T D S 实际仿真案例，分析了当逆变侧阀区出现接 地故障时，原有旁通对投入策略在站间通信中断的 部分工况下导致阀组出现过压受损风险的原因，针 对性地提出了相应的优化策略，并通过 R T D S 仿真 验证了优化措施的有效性。
1 阀组投旁通对的作用
以一个 6 脉动阀为例，图 1 为旁通对投入前阀 组的导通情况 [4-5]。图 2 为换流变阀侧绕组 C 相出 现接地故障后，阀短路保护动作导致投入了旁通对 后的情况。选择非故障相上的两个阀 V3 和 V6 同时 导通 [6]，并且闭锁其他阀的触发脉冲，就形成了旁 通对 [7]。
作者简介：李广宇 (1978- )，男，工程师，硕士，从事直流输电控制保护系统的研究开发工作； 陈乐 (1985- )，男，工程师，硕士，从事直流输电控制保护系统的研究开发工作。
电工电气 (2019 No.11)
特高压直流逆变侧阀区接地故障投旁通对策略研究
特高压直流逆变侧阀区接地故障投旁通对策略研究
李广宇，陈乐
(南京南瑞继保电气有限公司，江苏 南京 211102)
摘 要：特高压直流系统逆变侧阀区出现接地故障后，现在采用的动作策略中是禁投旁通对的，这 在站间通信中断的部分工况下会导致阀组出现过压损坏的安全风险。结合实际工程 RTDS 仿真案例，详 细分析了禁投旁通对策略导致阀组过压的原因和过程，并提出了投旁通对策略的优化方案。仿真试验结 果验证了优化策略的有效性，与原有策略相比，优化策略不仅避免了阀组出现过压损坏的风险，而且加 快了保护动作后阀组闭锁的过程，有效保证了阀组的安全。
关键词：特高压直流；逆变侧；阀区接地故障；旁通对；策略优化；RTDS 仿真 中图分类号：TM721.1 文献标识码：A 文章Байду номын сангаас号：1007-3175(2019)11-0030-04
Research on Bypass Pair Strategy for Grounding Fault of
UHVDC Inverter Valve Region
30
特高压直流逆变侧阀区接地故障投旁通对策略研究
电工电气 (2019 No.11)
V2 V6 V4 A B C
V5 V3 V1
图1 旁通对投入前阀组导通情况
V2 V6 V4 A B
V5 V3 V1 C
图2 旁通对投入后阀组导通情况
投入旁通对后，直流电流就从旁通对上流过， 而不会流入换流变绕组 C 相上的接地点了，交直流 回路被隔离，避免了故障影响进一步扩大。
0 引言
在直流输电系统中，同时触发连接在交流同 一相上的两个换流阀导通，称为投旁通对。投入 旁通对后，直流回路被短路，可以实现交直流回 路的隔离；同时，线路上的残余电荷可以通过旁 通对进行释放，有效避免闭锁过程中本阀组出现 的过电压 。 [1-2]
在特高压直流系统中，每个极上有两个阀组， 在阀组的闭锁过程中，一个阀组投旁通对在某些情 况下可能会导致另一个阀组出现过电压问题，带来 设备损坏的安全风险 [3]。
下文所述的优化策略中，投入故障阀组的旁通 对也是出于这个作用来考虑的。
全风险。由于换流阀是直流输电系统的关键设备， 一旦损坏将严重影响直流系统的正常运行。
3 优化前策略导致的问题
在 R T D S 仿真试验中，极 1 双阀组运行，断开 控制主机之间的站间通信，保留了保护主机之间的 站间通信，模拟逆变站的极 1 高端阀组换流变阀侧 绕组单相接地故障，故障点位置如图 3 所示。整个 仿真过程中逆变侧各主机的录波如图 4 至图 8 所示。
LI Guang-yu, CHEN Le （NR Electric Co., Ltd, Nanjing 211102, China） Abstract: After grounding fault occurred in the inverter valve region of UHVDC system, the action strategy adopted now is the forbidden bypass pair, which will lead to the safety risk of overpressure damage to the valve under some working conditions when the communication between stations is interrupted. Combined with the actual engineering RTDS simulation case, this paper analyzed the cause and process of the overpressure caused by the forbidden bypass pair strategy in detail and proposed the optimization scheme of the bypass pair strategy. The RTDS simulation results verify the effectiveness of the optimization strategy. Compared with the original strategy, this optimization strategy not only avoids the risk of overpressure damage of the valve, but also speeds up the process of the valve blocking after the protection action , which effectively ensures the safety of the valves. Key words: UHVDC; inverter side; valve grounding fault; bypass pair; strategy optimization; RTDS simulation
R T D S 实际仿真案例，分析了当逆变侧阀区出现接 地故障时，原有旁通对投入策略在站间通信中断的 部分工况下导致阀组出现过压受损风险的原因，针 对性地提出了相应的优化策略，并通过 R T D S 仿真 验证了优化措施的有效性。
1 阀组投旁通对的作用
以一个 6 脉动阀为例，图 1 为旁通对投入前阀 组的导通情况 [4-5]。图 2 为换流变阀侧绕组 C 相出 现接地故障后，阀短路保护动作导致投入了旁通对 后的情况。选择非故障相上的两个阀 V3 和 V6 同时 导通 [6]，并且闭锁其他阀的触发脉冲，就形成了旁 通对 [7]。
作者简介：李广宇 (1978- )，男，工程师，硕士，从事直流输电控制保护系统的研究开发工作； 陈乐 (1985- )，男，工程师，硕士，从事直流输电控制保护系统的研究开发工作。
电工电气 (2019 No.11)
特高压直流逆变侧阀区接地故障投旁通对策略研究
特高压直流逆变侧阀区接地故障投旁通对策略研究
李广宇，陈乐
(南京南瑞继保电气有限公司，江苏 南京 211102)
摘 要：特高压直流系统逆变侧阀区出现接地故障后，现在采用的动作策略中是禁投旁通对的，这 在站间通信中断的部分工况下会导致阀组出现过压损坏的安全风险。结合实际工程 RTDS 仿真案例，详 细分析了禁投旁通对策略导致阀组过压的原因和过程，并提出了投旁通对策略的优化方案。仿真试验结 果验证了优化策略的有效性，与原有策略相比，优化策略不仅避免了阀组出现过压损坏的风险，而且加 快了保护动作后阀组闭锁的过程，有效保证了阀组的安全。
关键词：特高压直流；逆变侧；阀区接地故障；旁通对；策略优化；RTDS 仿真 中图分类号：TM721.1 文献标识码：A 文章Байду номын сангаас号：1007-3175(2019)11-0030-04
Research on Bypass Pair Strategy for Grounding Fault of
UHVDC Inverter Valve Region
30
特高压直流逆变侧阀区接地故障投旁通对策略研究
电工电气 (2019 No.11)
V2 V6 V4 A B C
V5 V3 V1
图1 旁通对投入前阀组导通情况
V2 V6 V4 A B
V5 V3 V1 C
图2 旁通对投入后阀组导通情况
投入旁通对后，直流电流就从旁通对上流过， 而不会流入换流变绕组 C 相上的接地点了，交直流 回路被隔离，避免了故障影响进一步扩大。
0 引言
在直流输电系统中，同时触发连接在交流同 一相上的两个换流阀导通，称为投旁通对。投入 旁通对后，直流回路被短路，可以实现交直流回 路的隔离；同时，线路上的残余电荷可以通过旁 通对进行释放，有效避免闭锁过程中本阀组出现 的过电压 。 [1-2]
在特高压直流系统中，每个极上有两个阀组， 在阀组的闭锁过程中，一个阀组投旁通对在某些情 况下可能会导致另一个阀组出现过电压问题，带来 设备损坏的安全风险 [3]。
下文所述的优化策略中，投入故障阀组的旁通 对也是出于这个作用来考虑的。
全风险。由于换流阀是直流输电系统的关键设备， 一旦损坏将严重影响直流系统的正常运行。
3 优化前策略导致的问题
在 R T D S 仿真试验中，极 1 双阀组运行，断开 控制主机之间的站间通信，保留了保护主机之间的 站间通信，模拟逆变站的极 1 高端阀组换流变阀侧 绕组单相接地故障，故障点位置如图 3 所示。整个 仿真过程中逆变侧各主机的录波如图 4 至图 8 所示。
LI Guang-yu, CHEN Le （NR Electric Co., Ltd, Nanjing 211102, China） Abstract: After grounding fault occurred in the inverter valve region of UHVDC system, the action strategy adopted now is the forbidden bypass pair, which will lead to the safety risk of overpressure damage to the valve under some working conditions when the communication between stations is interrupted. Combined with the actual engineering RTDS simulation case, this paper analyzed the cause and process of the overpressure caused by the forbidden bypass pair strategy in detail and proposed the optimization scheme of the bypass pair strategy. The RTDS simulation results verify the effectiveness of the optimization strategy. Compared with the original strategy, this optimization strategy not only avoids the risk of overpressure damage of the valve, but also speeds up the process of the valve blocking after the protection action , which effectively ensures the safety of the valves. Key words: UHVDC; inverter side; valve grounding fault; bypass pair; strategy optimization; RTDS simulation