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摘要：近年来随着电网的不断发展，我国己建成跨越几千公里的交、直流互联系统，交流与直流系统共同存在与彼此作用成为现阶段电网的主要特征。由于在混联的电网里，交流与直流系统的相互影响较为复杂，因此了解交直流输电系统的相关规律，有利于维护电网的安全稳定运行。基于此，本文分析了交流系统故障给直流系统带来的影响，并提出了改进措施。
关键词：交流系统；直流系统；故障；影响；改进措施
无论从经济方面，还是从环保的角度来分析，直流输电因为具有控制性能良好、线路成本低廉与传输功率较大的优势，成为国际上较为优选的输电形式。然而由于交直流互联电网有着距离较长、容量较大的特征，在交流系统发生故障的情况下，可能引起直流系统的停运，甚至还影响着电网的安全稳定运行。
一、交流系统故障对直流系统的影响
交流系统出现故障可能给直流系统的正常运行带来一些不良的影响，但是通过运行控制方式的调整和变化，又可以消除这些影响，从而保障直流系统的稳定运行。另一方面，通过对直流输电系统控制性能进行有效的设置，又可以对快速恢复交流系统故障产生一定的影响。因此，交流系统和直流系统彼此有着十分复杂的联系，这里从两点来论述。
（一）低压限流的性能
通过相关计算可以知道，在交流系统中如果发生断路设备或者主保护拒动的故障，可能造成多回直流或者单回直流的闭锁或者功率降低的情况同时出现，从而对电力系统的稳定运行造成极大安全隐患，尽管控制系统已经配置了相关的安保手段，也不能保障电网的平稳运行。
但是根据调查，在断路设备失灵或者保护拒动故障发生之前，如果直流输电系统性能没有降低，就不会对电网的平稳运行带来影响。另外，当交流系统出现较长时间不对称故障时，如果交流系统输出的换相电压能够满足换流阀换相的要求，则能够确保直流系统长期稳定的运行。可见在交流系统在发生故障而直流系统没有闭锁而且功率没降低的情况下，对于系统故障的快速恢复是十分有利的。显然，如果逆变侧交流系统的故障很严重，那么多回直流或者单回直流都有可能让低压限流性能开启，从而导致直流输电系统的传送功率下降，难以保障系统的稳定运行。
（二）交流系统的故障影响
交流系统发生某种故障的时候，主保护与后备保护或许都会动作。对于直流输电的极控系统，相关软件能够对这些故障展开监测，即使主系统软件发生故障，主系统也会自行切换到备用系统，而在备用系统软件发生某种故障的时候，也会立刻开启直流系统的紧急停运设备。站用电系统主要作为换流变冷却设备、双极阀的冷主泵与冷却塔等有关设备的电源，如果站用电失电，那么一定会造成双极闭锁。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果交流系统故障造成站用电系统保护误动的情况，由此产生的后果一样会难以应对。
二、关于应对交流系统故障的改进措施
（一）100Hz保护的改进
当直流整流端的交流系统出现较严重的故障时，可能引起整流端换流变中性点零序过流保护与双极100Hz的保护动作，从而造成双极停运。在交流系统出现接地故障的时候，在交流端则产生零序电流，而且在直流系统相关的电压或者电流里还能够形成幅值很大的二次谐波。同时，在100Hz保护I段延长时间的情况下，直流负荷则会降到0.3；在100Hz保护II段延长时间的情况下，双极直流系统会出现闭锁现象，还会造成换流变零序过流保护动作与双极ESOF开启。可见，直流100Hz的保护I段在断路设备保护动作以前不适合动作。另外根据调查统计，断路设备产生失灵的情况较为常见，而且因为断路设备的失灵可能造成多回路直流输出功率的降低，由此产生十分严重的影响。所以应当依据相关的标准对直流系统100Hz的保护进行改进与调整：100Hz的保护I段延长时间更改成10s，保护II段的延长时间更改成3s。
由于上述改进方式没有得到较为理想的效果，因此还要对交流系统的保护设备进行改进，即将交流系统故障监测的主保护更换成低电压保护，其他保护列为后备保护对交流系统进行监测，同时将后备保护动作的延长时间设置的比低电压保护时间长一些。
（二）站用电系统的改进
直流逆变端的交流系统出现较严重的故障时，既会造成直流系统长期换相的失败，又会引起换流站2号站用变过流保护的动作。对于该情况，由于交流系统故障引起了交流电压下降，而且自行退出了备自投功能，造成丢失了一些负荷的交流电源。通过相关调查了解到主要原因是2号站用变过流保护动作延长时间设置成0.3s。实际应更改为1.5s。研究可知，当交流系统发生故障时，站用电的系统保护极易产生误动现象，特别是容易导致过流保护的误动，而且在交流电压较低的时候，10kV备自投功能会自动退出，如此情况下，站用电出现丢失的概率大大提升。另外，站用电又属于阀冷主泵的供电设备，还可能产生双极的闭锁。
因此，应当依据相关的标准加以改进：对进线端的电源，在站用电的设计过程中就要对具体的网架构造加以优化；经过降压的变压设备维护站用电运行的平稳；综合电网运行的实际情况，依据需求整定站用电的系统延长时间和保护的定值，且与交直流的系统保护进行配合，以防当交直流的保护动作或者故障排除以前动作；在换流站里多安装备用的发电机，用作阀冷主泵的备用电源。
结束语：
直流输电有着传输功率较大、线路成本较低且能够很好地进行控制的优势，因此是现阶段很多国家作为大容量、长距离、高电压供电与联网的主要形式。但由于交流系统发生故障可能对直流系统造成较为严重的影响，甚至关系到电网的整体性能，因此电力相关工作者应当引起高度的重视，针对具体的问题采取有效的措施，进而保障电力系统的安全稳定运行。
参考文献：
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论文作者:张晓惠,林敏辉,林幼萍,曾锦松
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/15
标签：系统论文; 故障论文; 电网论文; 系统故障论文; 设备论文; 动作论文; 发生论文; 《电力设备》2017年第29期论文;