清华大学石立宝等：直流断线故障时双极性海上风电直流输电系统的故障保护及恢复策略

海上直流输电系统的发展十分迅速，在其运行过程中，不同类型的故障将体现出不
同的故障特性，需要针对具体系统拓扑和故障类型设计快速有效的故障保护策略及
故障清除之后的恢复策略，进而使系统所受的影响最小。

解决的问题

直流输电系统的故障保护策略及恢复策略需要根据其换流器类型、故障类型等进行
专门设计。本文基于一种双极性海上风电直流输电系统，分析发现永久性直流断线
故障将引发系统局部过电压；为抑制该过电压现象，设计了一种将闭锁电压源型换
流器与断开直流开关相配合的故障保护策略，可将故障附近的局部设备进行快速、
安全地隔离；故障清除之后，提出了一种并行恢复策略，可使系统中因故障而停运
的设备得以快速、平稳地恢复正常运行。

重点内容及创新点

1、在分析双极性海上风电直流输电系统在永久性直流断线故障下的故障特性的基
础上，设计了一种故障保护策略，通过闭锁换流器来快速阻断系统向故障点持续
馈电，然后通过断开直流开关将故障点完全隔离。

2、结合双极性直流输电系统的拓扑特点，提出一种故障清除之后的三步式并行恢
复策略，各停运设备可在其他运行设备的辅助下实现并行启动。

结论

提出的故障保护策略可将故障附近设备快速、安全地隔离，能有效抑制海上风电
直流输电系统在发生断线故障时所产生的过电压现象；故障清除后，提出的并行
恢复策略可将停运设备快速平稳地恢复，提高系统的运行灵活性。