为了促进“三北”地区风电和光伏的消纳,国家电网公司建设了“哈密-郑州”、“酒泉-湖南”、“宁东-浙江”、“青海-河南”等多条跨区特高压直流输电外送通道。但是高比例新能源经特高压直流送出时存在暂态过电压的风险,有可能会导致近区风电场和光伏电站的高压脱网。本文以青海省海南清洁能源基地经青豫特高压直流送出为背景,基于2022年西北电网的PSD-BPA规划数据,研究了高比例新能源经直流送出系统的建模及暂态过电压问题。具体如下:为了提高人工搭建含高比例新能源直流送端电网电磁暂态模型的效率,提出了由电网PSD-BPA数据到PSCAD/EMTDC模型的建立流程。研究含新能源直流送端电网的等值方法,运用“三级节点”法和电力系统短路电流计算程序实现西北电网PSD-BPA数据的等值,即节点数由8058个降至367个。仿真结果表明,等值前后青海电网的主干网架潮流不变,新能源汇集区中各750kV母线的短路电流、电压暂态响应特性和典型电厂的暂态响应特性不变。根据等值电网PSD-BPA数据,通过“元件-电厂-变电站-电网”4个层次的建模和层层验证的思想,搭建含高比例新能源的青海电网PSCAD/EMTDC模型。即首先确定两个仿真平台中基本元件的参数折算方法;然后研究电厂的等值和自定义建模方法,搭建保留电厂的电磁暂态模型;最后基于层层验证的思想完成变电站和电网的搭建。仿真结果表明,青海电网PSCAD/EMTDC模型与2022年西北电网PSD-BPA数据的计算结果在稳态潮流和暂态故障响应方面均一致。分析了高比例新能源经直流送出系统的暂态过电压机理,研究了可控避雷器抑制过电压的原理,提出一种基于可控避雷器的电网侧抑制过电压措施。即利用可控避雷器的固定部分,泄放直流故障时整流站交流滤波器过剩的能量,从而抑制整流站附近交流母线的暂态过电压。仿真结果表明,可控避雷器能够有效抑制青豫直流换相失败或单极/双极闭锁故障时青海送端电网新能源场站的暂态过电压。