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Impact of Grid Topology on Pole-to-ground fault current in Bipolar DC Grids:Mechanism and evaluation

Journal of Modern Power Systems and Clean Energy 2023年第2期11卷 434-445页

作者： Yingmin Zhang Wenxin Zhang Qiao Peng Baohong Li Yan Tao Min Zhang Tianqi Liu Frede Blaabjerg College of Electrical Engineering Sichuan UniversityChengdu 610065China Electric Power Research Institute State Grid Shanxi Electric Power CompanyTaiyuan 030001China AAU Energy Aalborg UniversityAalborg 9920Denmark

The fault current level analysis is important for bipolar direct current(DC)grids,which determines the operation and protection *** DC grid topology significantly impacts the current path and then the fault current level of the grid,which makes it possible to limit the fault current by optimizing the grid ***,the corresponding discussion in the literature is *** at this point,the impact of grid topology,i.e.,the connecting scheme of converters,on the pole-to-ground fault current in bipolar DC grids,is investigated in this paper,and the ground-return-based and metallic-return-based grounding schemes are considered,***,the decoupled equivalent model in frequency domain for fault current analysis is ***,the impacts of converters with different distances to the fault point on the fault current can be analyzed according to the high-frequency impedance *** on the analysis results,a simplified fault current index(SFCI)is proposed to realize the fast evaluation of impact of grid topology on the fault current *** SFCI is then applied to evaluate the relative fault current ***,the simulation results validate the model,the analysis method,and the SFCI,which can effectively evaluate the relative fault current level in a direct and fast manner.

关键词： Bipolar DC grid pole-to-ground fault grid topology fault current evaluation simplified fault current index

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