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电力系统自动化 2013年第6期37卷 107-113页

作者：邢鲁华陈青高湛军电网智能化调度与控制教育部重点实验室山东大学山东省济南市250061

对高压直流输电线路故障暂态特征的分析发现,直流线路两侧保护测量处电压突变量与电流突变量的方向特征在发生线路区内和区外故障时不同,由此构成高压直流输电线路保护原理。文中给出了电压、电流突变量方向判别判据和门槛值整定原则,... 详细信息

对高压直流输电线路故障暂态特征的分析发现,直流线路两侧保护测量处电压突变量与电流突变量的方向特征在发生线路区内和区外故障时不同,由此构成高压直流输电线路保护原理。文中给出了电压、电流突变量方向判别判据和门槛值整定原则,并构造了相应的保护判据。对实际高压直流输电系统仿真的结果表明:提出的保护原理在双极直流输电系统的多种可能运行方式下、各种故障情况下都能正确识别区内、区外故障;在区内故障性雷击、高阻抗接地和极—极故障时能够准确动作。另外,该保护原理对通信通道、采样频率和数据计算速度要求不高。

关键词：高压直流输电线路保护电压突变量电流突变量突变方向

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基于边端协同的小电流接地故障区段定位方法

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电测与仪表 2021年第2期58卷 1-7页

作者：赵卫斌王敬华方善忠山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255049 山东科汇电力自动化股份有限公司山东淄博255087

针对配电网单相接地故障定位中存在的数据传输量大、主站依赖程度高等问题,提出基于边端协同的小电流接地故障定位方法。在构建基于物联网的故障定位架构基础上,给出"边-端"协同实现任务分层部署和边缘侧自主决策的基本原理。"端"侧根... 详细信息

针对配电网单相接地故障定位中存在的数据传输量大、主站依赖程度高等问题,提出基于边端协同的小电流接地故障定位方法。在构建基于物联网的故障定位架构基础上,给出"边-端"协同实现任务分层部署和边缘侧自主决策的基本原理。"端"侧根据故障点上、下游暂态零序电流突变方向相反特征,采用SOD变换计算突变量特征值并上传至边缘终端;"边缘"侧通过定位业务相关应用交互,构建故障信息矩阵,实现出线拓扑与故障信息的融合,最后应用故障统一判据完成故障区段决策。ATP仿真及现场实验数据验证了算法的正确性和有效性。

关键词：故障定位边端协同任务分层突变方向 SOD变换信息矩阵

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低压直流配电系统故障特性分析及保护方案研究

低压直流配电系统故障特性分析及保护方案研究

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作者：杨雪湖南大学

学位级别：硕士

随着电力电子技术的长足发展,低压直流配电系统具有供电质量高、电能变换次数少、便于分布式微源接入等优势,受到学术界和工业界的广泛关注。然而,发生短路故障时,直流配电系统故障电流迅速上升,且直流故障电流没有自然过零点,对电力电... 详细信息

随着电力电子技术的长足发展,低压直流配电系统具有供电质量高、电能变换次数少、便于分布式微源接入等优势,受到学术界和工业界的广泛关注。然而,发生短路故障时,直流配电系统故障电流迅速上升,且直流故障电流没有自然过零点,对电力电子器件安全性和电力系统稳定性造成严重威胁。这要求保护技术根据复杂的故障暂态特征可靠、有选择地快速隔离故障区域,维持低压直流配电系统高可靠运行。目前,直流配电系统故障分析和保护研究面临着分布式微源接入后故障暂态特征不明确、影响机理不清晰、保护标准不统一等问题。本文以典型多端辐射状低压直流配电系统作为研究对象,在理论分析的基础上构建直流配电系统故障特征数值计算模型,从变换器装置安全性和系统稳定性等层面对故障过程、故障特征、保护原理、保护判据、门槛整定、保护流程展开研究,提出了一种基于高频故障分量和突变极性的低压直流配电系统保护方案。本文主要研究工作分为三个部分。第一部分,研究了低压直流配电系统短路故障时三端口谐振变换器暂态特性。提出了基于三端口谐振变换器的分布式微源接入低压直流配电系统的拓扑结构。针对极间短路和单极接地故障进行研究,定量分析三端口谐振变换器和VSC变换器(Voltage Source Converter)的故障机理和特征,明确故障电流峰值和严重电压跌落的发生阶段。同时,研究了三端口谐振变换器不同工作模式和系统参数对故障特性的影响。第二部分,从系统层面研究了多端辐射状直流配电系统区内、区外发生短路故障时暂态电气量特征差异。在第一部分的基础上,研究了多端辐射状直流配电系统不同位置发生短路故障时电压突变量和电流突变量特征。并考虑了系统参数、负荷和分布式微源等因素对故障特征的影响。同时,对短路故障时变换器暂态高频阻抗进行等效计算,讨论了系统不同故障工况下暂态高频阻抗特征差异,研究了叠加定理的适用频段。为保护原理提出、保护判据构建提供理论依据。第三部分,结合高频故障分量和突变极性特征提出一种低压直流配电系统保护方案。在变换器短路故障数值计算模型的基础上利用电流微分作为故障检测判据,在系统暂态特征分析的基础上利用高频故障分量和突变极性作为故障识别判据,提出直流配电系统的保护方案,并给出保护判据阈值的整定原则。利用PSCAD仿真软件和RT-LAB实验平台搭建多端辐射状低压直流配电系统仿真模型,验证了该保护方案能够快速可靠识别短路故障线路,并具有较好的抗过渡电阻能力。

关键词：低压直流配电系统三端口谐振变换器短路故障分析突变方向高频阻抗故障识别

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