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电力系统自动化 2019年第21期43卷 195-202页

作者：朱思丞赵成勇许建中新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)

柔性直流电网作为新能源并网的有效手段,要求能够可靠开断直流故障电流。直流电网中配置的多种类型故障限流设备间的故障保护时序配合亟须研究。文中基于直流电网直流线路双极短路故障,研究了故障限流器、直流断路器、半桥全桥混合型模... 详细信息

柔性直流电网作为新能源并网的有效手段,要求能够可靠开断直流故障电流。直流电网中配置的多种类型故障限流设备间的故障保护时序配合亟须研究。文中基于直流电网直流线路双极短路故障,研究了故障限流器、直流断路器、半桥全桥混合型模块化多电平换流器以及DC/DC变换器这几类多类型故障限流设备的故障保护时序配合。针对包含环网状以及辐射状结构的复合型多端直流电网系统中的不同区域,配置不同类型的故障限流设备,同时采用检测故障电流变化率的方法判断直流断路器是否可靠动作。根据不同的故障区域,提出了相应的故障限流设备间的保护时序配合方案,并且考虑了部分限流设备如直流断路器拒动后其他限流设备的动作逻辑。在PSCAD/EMTDC仿真中验证了提出的直流电网中多类型限流设备保护时序的可靠性和有效性。

关键词：柔性直流电网保护时序配合故障限流器混合型模块化多电平换流器直流断路器

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基于单端分支系数的四端柔直环网线路保护方案

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高电压技术 2024年第2期50卷 683-692,I0014-I0016页

作者：束洪春任敏田鑫萃李涛昆明理工大学电力工程学院昆明650504

为提升直流线路保护在柔性直流环网中的速动性与可靠性,提出一种基于单端分支系数的保护方案。分析了不同故障位置下各换流阀提供的故障电流分量,并根据单端换流阀极线电流突变量构造分支系数,结果表明线路保护区内故障下的单端分支系... 详细信息

为提升直流线路保护在柔性直流环网中的速动性与可靠性,提出一种基于单端分支系数的保护方案。分析了不同故障位置下各换流阀提供的故障电流分量,并根据单端换流阀极线电流突变量构造分支系数,结果表明线路保护区内故障下的单端分支系数小于区外故障,利用该特征构造区内、外故障识别元件。在线路高阻接地致使主保护失效时,根据桥臂最大允许电流决定线路纵联后备保护的开放时限,以优化现有主、后备保护方案之间的时序配合方案,保障各种直流线路故障工况下,换流阀不间断运行。保护方案不依赖线路边界元件,算法简单,大量仿真结果表明,该方案有良好的耐受过渡电阻能力,能在换流阀闭锁前实现故障区域可靠识别。

关键词：柔性直流电网分支系数接地故障故障电流解析故障识别保护时序配合

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交直流同塔线路跨线故障仿真研究

交直流同塔线路跨线故障仿真研究

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作者：陈聪华南理工大学

学位级别：硕士

当前我国电网朝着高电压、远距离、大功率的方向发展,而土地资源匮乏限制了输电走廊,使得同塔线路日益增多,交直流同塔线路作为一种新型同塔形式,也必将得到应用。目前,关于交直流同塔线路运行特别是交直流同塔跨线故障的研究很少。交... 详细信息

当前我国电网朝着高电压、远距离、大功率的方向发展,而土地资源匮乏限制了输电走廊,使得同塔线路日益增多,交直流同塔线路作为一种新型同塔形式,也必将得到应用。目前,关于交直流同塔线路运行特别是交直流同塔跨线故障的研究很少。交直流电气特征差异较大,交直流跨线故障下故障特征更加复杂,将对直流保护和交流保护构成严重挑战,关系到电网系统安全稳定运行。而目前的交直流保护系统均未考虑过交直流同塔线路运行的情况。针对上述情况,本文以交直流保护系统为研究对象,基于PSCAD/EMTDC软件搭建交直流同塔运行仿真模型,对交直流跨线故障时直流行波保护、交直流跨线保护以及交流电流差动保护、零序电流保护的动作特性以及交直流保护间时序配合等问题开展研究。交直流跨线故障时,直流系统电气暂态特征与直流线路故障的暂态特征相似。仿真发现,行波保护在交直流跨线故障时仍能及时动作。但与直流线路故障不同,交流电压作用下,行波保护受交直流跨线时刻影响,同时不同故障位置下直流两站检测的特征量不同,因此还受故障位置的影响。对于交直流跨线故障,行波保护动作率偏低。交直流跨线故障后,交流电流进入直流系统,将在直流两端检测到交流电压电流分量,利用这一故障特征构造交直流跨线保护。通过仿真不同直流功率、不同交流电压不同故障位置、不同故障类型下的跨线故障,总结交直流跨线保护特点,并指出现有交直流跨线保护判据、定值、延时设置不合理,提出优化措施。结合交流保护动作情况,对其保护出口进行修改,使跨线故障后,直流系统能够及时线路重启,恢复正常运行。通过仿真,梳理了交流系统电流差动保护、零序电流保护在不同的交直流跨线故障下的动作情况,指出不考虑CT直流饱和现有交流保护能在跨线后及时动作。同时,根据交流电网和直流电网的特点,提出交直流保护时序协调思路,优先保证直流系统正常运行,再利用交直流跨线的故障特征对其加以识别,优化交流断路器重合闸系统投退逻辑,在保证直流稳定运行的情况下尽可能的缩短交流线路停运时间。本文研究成果为设计人员和现场运行人员对于交直流同塔线路运行情况,直流保护故障分析的思路、方法提供了参考,同时为交直流系统继电保护设计、运行、时序配合提供了参考建议,对于区域电网安全稳定有着重大意义。

关键词：交直流同塔线路仿真建模高压直流输电保护保护时序配合

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