基于高频谐振识别的光伏直流汇集支路故障定位

光伏柔性直流汇集支路发生直流故障时,呈现快速变化的暂态过程,传统基于固定特征频率阻抗量测的故障定位方法难以适用。因此,亟待研究快速可靠的故障定位方法,实现光伏直流汇集并网系统故障快速恢复。提出一种基于高频谐振识别的双极短路故障定位方法。利用直流故障极间电压的阶跃特征和直流变压器(DC transformer, DCT)出口并联电容与限流电抗器构成的串联谐振,得出高频谐振电流与故障距离的关系。通过连续小波变换(Continuous Wavelet Transform, CWT)提取故障谐振电流,计算出故障距离,最终完成故障定位。与传统故障定位方法相比,该方法无需额外高频注入源,不受换流器状态和控制系统影响。PSCAD仿真结果表明所提方法只需要故障前后2.5 ms的故障数据就可以进行可靠的故障测距,所需数据窗较短,满足光伏直流汇集系统精确定位故障与快速恢复运行的要求,并且具有较高的耐受过渡电阻、噪声和分布电容能力。该方法为现有直流系统保护设计提供新的可选方法。