基于相模变换的柔性直流电网短路故障电流计算

作     者：王泰基 张坤 许壮 郭彦勋 WANG Taiji;ZHANG Kun;XU Zhuang;GUO Yanxun

作者机构：国能神东煤炭集团有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017209 许继电气股份有限公司河南许昌461000 郑州大学电气与信息工程学院河南郑州450001 

出 版 物：《电力工程技术》 (Electric Power Engineering Technology)

年 卷 期：2024年第43卷第5期

页      面：247-255页

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52107130) 

主　　题：柔性直流电网 故障电流计算 换流站 相模变换 故障边界条件 故障等值模型 

摘      要：精确的短路故障电流计算对柔性直流电网的器件选型、参数设计以及继电保护研究十分重要。针对现有短路故障电流计算方法未充分考虑直流线路极间耦合的问题,文中提出一种基于相模变换的柔性直流电网短路故障电流计算方法。首先,建立换流站与直流线路的故障等值模型;然后,利用相模变换实现柔性直流电网正极与负极的电气解耦,并获取柔性直流电网在模域内的节点阻抗矩阵;接着,结合柔性直流电网的故障边界条件,计算出柔性直流电网短路故障电流的复频域值,并利用矢量拟合得到故障电流的时域值;最后,利用PSCAD/EMTDC仿真验证所提故障电流计算方法的有效性。仿真分析结果表明,在直流电网发生故障且换流站尚未过流闭锁期间,所提故障电流计算方法能够精准描述直流故障电流的变化规律。