交直流混合配电方式及其故障保护研究综述

汇集各类分布式能源,构建交直流混合超级电网,是世界各国应对当前能源危机的一大举措。然而缺乏稳定、可靠的故障保护技术是限制其发展的主要因素之一。首先概述了交直流混合电网的发展现状,着重介绍了欧洲、中国、美国、日本等多个地区及国家的超级电网构想及计划。进而对交直流混合配电方式的系统架构,系统特点及其关键技术等方面的内容进行了详细的分析,并从故障区域、故障特征、故障保护等方面总结了其在保护方面的特殊性及要求。最后对今后故障保护技术的研究方向进行了展望。

相控开关的早期故障检测及过零预测方法研究

本文分析了相控开断技术的意义和难点,简要介绍了短路电流过零点预测现状。将短路故障早期检测技术引入高压断路器短路故障分断,采用小波变换第四尺度小波分量作为短路故障特征量,通过建立动模实验室模型仿真验证其对中压线路短路故障早期检测可行性,仿真表明在400μs后即可判断短路故障。在此基础上,针对相控开断技术中短路电流过零点预测的需求,本文提出故障早期检测的短路电流等比直流分量递推的故障电流预测算法,在故障早期检测出故障后,使用约半个周波的采样时间后实现电流过零点预测,通过Matlab对0°~180°故障初相角及含有谐波和噪声的故障信号进行仿真,结果表明过零点误差在小于0.5ms,满足相控开断技术的需求。最后,采用Compact-RIO测控系统经动模实验室实验验证了早期检测及其过零预测的快速性和有效性对绝缘油老化引起的一起高压电缆终端故障进行了深入的分析,结合可能造成终端内绝缘油老化的原因,提出了相应。

通信用-48V直流配电系统及其短路分析

随着社会的发展,直流配电方式以其自身优势受到了广泛重视。?48V直流配电系统作为通信系统的核心部分,对于通信的正常运行起着重要的作用。然而由于目前直流配电系统的研究仍处于起步阶段,直流保护技术一直是直流配电系统发展的瓶颈。本文以?48V直流配电系统为研究对象,介绍了其系统构架,根据短路能量来源,短路故障点,短路保护措施以及所建立的蓄电池短路故障仿真数学模型,对其短路特性进行了分析。最后总结了目前短路故障保护技术存在的问题,对直流配电系统短路故障保护技术研究进行了展望。

城轨直流牵引系统短路故障早期检测研究

城轨直流牵引系统分布狭长密集,一旦发生故障,快速上升的电流和所产生的短路能量极易引起火灾事故,威胁列车安全运行和乘客人身安全。目前,直流短路检测研究存在短路故障特性研究不足且缺乏实验验证等问题。鉴于此,从电力电子换流器内部电路结构出发,分析换流器发生短路故障时,其内部暂态过程及其特性,并以此特性开发相应的直流牵引系统短路实验平台。引入Mallat快速小波算法,提出电压、电流双小波分解的直流短路故障早期检测方法,经实验验证表明,该方法不仅可区分正常工况直流暂态过程与短路故障,且可在短路故障发生300μs内实现有效的故障早期检测及辨识。对比传统直流馈线电流上升率及电流增量(DDL)保护法,该方法故障检测速度提高10余倍,检测故障时短路电流不足DDL方法的10%,可为早期检测后续的故障早期抑制与快速开断的深入研究奠定良好的技术前提与基础。