基于暂态功率方向的柔性直流配电网线路单极接地保护方法

单极接地故障是柔性直流配电网最为常见的故障.采用小电流接地方式的MMC型柔性直流配电网发生单极接地故障时,短路电流小(主要是分布电容电流),故障识别困难,柔性直流配电网接地故障检测亟待解决.利用相模变换建立了基于MMC的多端环状柔性直流配电网单极接地故障的零模网络电路,分析了零模网络换流器和直流线路的阻抗特性.在所关注的特征频段内将零模网络简化等效,分析得到故障线路两端的零模电压导数与零模电流的极性均相反,非故障线路两端至少有一端的零模电压导数与零模电流极性相同.利用该故障线路与非故障线路差异特征,设计了一种利用暂态功率的方向纵联保护方法.其中故障线路两端暂态功率方向均为负,非故障线路两端功率...

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Published in电力系统保护与控制 Vol. 49; no. 23; pp. 1 - 10
Main Authors 李卫丰, 王超, 薛永端, 李娟, 徐丙垠
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国石油大学(华东)新能源学院,山东青岛266580%山东科汇电力自动化股份有限公司,山东济南250101%国网江苏省电力科学研究院,江苏南京211100 01.12.2021
Subjects
柔性直流配电网;模块化多电平换流器;单极接地故障;暂态;方向纵联保护
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ISSN1674-3415
DOI10.19783/j.cnki.pspc.202115

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Abstract 单极接地故障是柔性直流配电网最为常见的故障.采用小电流接地方式的MMC型柔性直流配电网发生单极接地故障时,短路电流小(主要是分布电容电流),故障识别困难,柔性直流配电网接地故障检测亟待解决.利用相模变换建立了基于MMC的多端环状柔性直流配电网单极接地故障的零模网络电路,分析了零模网络换流器和直流线路的阻抗特性.在所关注的特征频段内将零模网络简化等效,分析得到故障线路两端的零模电压导数与零模电流的极性均相反,非故障线路两端至少有一端的零模电压导数与零模电流极性相同.利用该故障线路与非故障线路差异特征,设计了一种利用暂态功率的方向纵联保护方法.其中故障线路两端暂态功率方向均为负,非故障线路两端功率方向至少有一端为正.最后在PSCAD/EMTDC平台搭建仿真验证.结果 表明,所提保护方法能可靠识别区内区外故障,不依赖线路边界元件,无需数据同步,具有较好的耐受过渡电阻能力.
AbstractList 单极接地故障是柔性直流配电网最为常见的故障.采用小电流接地方式的MMC型柔性直流配电网发生单极接地故障时,短路电流小(主要是分布电容电流),故障识别困难,柔性直流配电网接地故障检测亟待解决.利用相模变换建立了基于MMC的多端环状柔性直流配电网单极接地故障的零模网络电路,分析了零模网络换流器和直流线路的阻抗特性.在所关注的特征频段内将零模网络简化等效,分析得到故障线路两端的零模电压导数与零模电流的极性均相反,非故障线路两端至少有一端的零模电压导数与零模电流极性相同.利用该故障线路与非故障线路差异特征,设计了一种利用暂态功率的方向纵联保护方法.其中故障线路两端暂态功率方向均为负,非故障线路两端功率方向至少有一端为正.最后在PSCAD/EMTDC平台搭建仿真验证.结果 表明,所提保护方法能可靠识别区内区外故障,不依赖线路边界元件,无需数据同步,具有较好的耐受过渡电阻能力.
Author 薛永端
王超
李卫丰
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