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Research on Parameter Collaborative Configuration of DC Circuit Breaker and DC Fault Current Limiter
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作者 Lu Qu Zhanqing Yu Zhichang Yuan 《Journal of Power and Energy Engineering》 2019年第9期80-93,共14页
Fault current suppression is the key technology to ensure the safe operation of the DC power distribution system. In order to realize the parameter collabora-tive configuration of the DC circuit breaker and the DC cur... Fault current suppression is the key technology to ensure the safe operation of the DC power distribution system. In order to realize the parameter collabora-tive configuration of the DC circuit breaker and the DC current limiter and improve the fault current suppression capability, the fault current suppression mechanism of the DC power distribution system is revealed based on the circuit model. Then, based on the mathematical model of the DC breaker, the characteristic parameters of DC breaking are extracted, and then the influence of different characteristic parameters on the breaking characteristics of fault current is studied. Finally, the mathematical model of the collaborative process between DC circuit breaker and DC current limiter is established. The charac-teristic parameters of fault current collaborative suppression are extracted. The coupling effects of different characteristic parameters on the fault current col-laborative suppression are studied. The principle of collaborative configuration of DC circuit breaker and DC current limiter is proposed, and the collaborative suppression ability of DC circuit breaker and DC current limiter to fault current is fully exploited to ensure the safe and reliable operation of the DC power distribution system. 展开更多
关键词 dc Power Distribution System fault current dc Circuit BREAKER dc current LIMITER
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含主动限流控制的MMC-HVDC电网直流短路故障电流解析计算 被引量:2
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作者 吴丽丽 茆美琴 施永 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期785-797,共13页
传统的MMC-HVDC电网直流短路故障电流计算一般采用等效RLC电路方法。但是该方法没有考虑主动限流控制(ACLC)对等效电路RLC参数的影响,因此无法直接用于含ACLC的MMC-HVDC电网的直流短路故障电流的解析计算问题。该文通过将ACLC的控制效... 传统的MMC-HVDC电网直流短路故障电流计算一般采用等效RLC电路方法。但是该方法没有考虑主动限流控制(ACLC)对等效电路RLC参数的影响,因此无法直接用于含ACLC的MMC-HVDC电网的直流短路故障电流的解析计算问题。该文通过将ACLC的控制效果等效为虚拟阻抗产生的压降,建立了体现ACLC的控制影响的等效RLC电路,以包含电流变化率限流环节的典型ACLC算法为例,推导了直流双极短路故障条件下ACLC的控制参数与虚拟阻抗的映射关系以及相应的直流故障电流解析表达式。最后,以基于含ACLC的半桥型四端MMC-HVDC电网为例,建立PSCAD/EMTDC仿真模型,对采用ACLC的直流双极短路故障电流解析计算结果进行了验证。结果表明:故障后10ms内直流短路故障电流的PSCAD仿真结果与所提出的含ACLC的等效RLC电路解析计算结果的平均误差在8.29%以内,最大误差在10.99%。因此,使用所提出的方法具有工程实用性。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 主动限流控制 虚拟阻抗 RLC电路 直流短路故障电流计算
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基于MMC主动限流的VSC-HVDC双极短路故障控保协同策略
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作者 刘思奇 胡鹏飞 +1 位作者 王栋 江道灼 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期192-202,共11页
直流故障保护是柔性直流输电系统发展面临的主要挑战之一,利用模块化多电平换流器(MMC)的灵活控制实现限流已成为当前研究的热点。MMC的主动限流降低了故障电流变化率和故障电流幅值,易引起故障判断以及保护选择困难。文中以对称单极接... 直流故障保护是柔性直流输电系统发展面临的主要挑战之一,利用模块化多电平换流器(MMC)的灵活控制实现限流已成为当前研究的热点。MMC的主动限流降低了故障电流变化率和故障电流幅值,易引起故障判断以及保护选择困难。文中以对称单极接线的柔性直流系统为研究对象,采用控保协同思想,将主动限流控制与故障识别相结合,提出了基于主动限流因子的故障区域识别与区分方法实现双极短路故障的区域识别与切除。首先,通过在MMC电流内环控制器中附加故障电流目标预设控制器,在故障发生后可快速跟踪故障电流的变化,自适应地调整MMC输出的直流电压将故障电流控制在预设目标参考值附近;其次,根据不同故障位置时故障电流目标预设控制器输出的限流因子快速确定故障区域。最后,在PSCAD/EMTDC中对四端柔性直流输电系统的不同故障场景进行了仿真分析,验证了所提控保协同策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 柔性直流输电 模块化多电平换流器 故障电流限制 控保协同 短路故障
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A Fault Current Limiting Hybrid DC Circuit Breaker 被引量:1
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作者 Lei Huang Qian Zhang +1 位作者 Wenlei Liu Ruixue Liu 《Energy Engineering》 EI 2022年第2期621-636,共16页
Due to the low impedance characteristic of the high voltage direct current(HVDC)grid,the fault current rises extremely fast after a DC-side fault occurs,and this phenomenon seriously endangers the safety of the HVDC g... Due to the low impedance characteristic of the high voltage direct current(HVDC)grid,the fault current rises extremely fast after a DC-side fault occurs,and this phenomenon seriously endangers the safety of the HVDC grid.In order to suppress the rising speed of the fault current and reduce the current interruption requirements of the main breaker(MB),a fault current limiting hybrid DC circuit breaker(FCL-HCB)has been proposed in this paper,and it has the capability of bidirectional fault current limiting and fault current interruption.After the occurrence of the overcurrent in the HVDC grid,the current limiting circuit(CLC)of FCL-HCB is put into operation immediately,and whether the protected line is cut off or resumed to normal operation is decided according to the fault detection result.Compared with the traditional hybrid DC circuit breaker(HCB),the required number of semiconductor switches and the peak value of fault current after fault occurs are greatly reduced by adopting the proposed device.Extensive simulations also verify the effectiveness of the proposed FCL-HCB. 展开更多
关键词 fault current limiting hybrid dc circuit breaker(FCL-HCB) high voltage direct current(HVdc)grid fault current limiting fault current interruption dc circuit breaker
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Study on the Detection Methods of DC Series Arc Fault 被引量:3
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作者 JI Shengchang LIU Yuan ZHU Yeye ZHU Lingyu 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期2131-2137,共7页
It is difficult to detect and extinguish direct current(DC)arc in power electronics systems,and the arc could easily lead to a fire and cause great damage to surrounding equipment.A DC arc generation simulation unit i... It is difficult to detect and extinguish direct current(DC)arc in power electronics systems,and the arc could easily lead to a fire and cause great damage to surrounding equipment.A DC arc generation simulation unit is established,in which DC series arcs are generated by dragging the moving electrode away from the fixed one with the help of the stepper motor.In addition,a ferrite rod antenna is used to receive the electromagnetic radiation signals induced by the arcs.Based on experiments using the unit,the general characteristics of DC arc,including the pulse characteristics of arc current and source output in corresponding time window,and the frequency-domain characteristics of arc current,are studied.With discussion on three detection methods,it is concluded that the variation of current and voltage of arc,the spectrum of the arc current during the discontinuous intervals and the radiating electromagnetic signal are all features that can be adopted for detecting DC series arc.Therefore,a synthetic judgment method is suggested for further study. 展开更多
关键词 故障检测方法 直流电弧 dc 电磁辐射信号 电力电子系统 电弧电流 模拟单元 脉冲特性
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直流故障下MMC-HVDC的两段式限流保护策略 被引量:3
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作者 肖磊石 卢启付 +4 位作者 冉旺 邓威 郭润田 王培虎 石泉 《广东电力》 2023年第5期58-66,共9页
如何对直流故障电流进行有效抑制是实现柔性直流电网大规模发展的关键。为此,研究模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的控制方法,提出一种针对半桥型MMC的两段式限流保护策略,通过减少子模块的投入数目来降低换流站... 如何对直流故障电流进行有效抑制是实现柔性直流电网大规模发展的关键。为此,研究模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的控制方法,提出一种针对半桥型MMC的两段式限流保护策略,通过减少子模块的投入数目来降低换流站直流出口电压,达到限制短路电流的目的。首先,介绍MMC的拓扑结构及基于MMC的高压直流输电(MMC based high voltage direct current,MMC-HVDC)系统控制策略;其次,分析两段式限流保护策略的原理与直流故障电流特性,介绍MMC-HVDC系统的直流故障保护策略;最后,通过双端MMC-HVDC系统仿真实验,对所提限流保护策略的有效性进行验证。仿真结果表明,两段式限流保护策略可以有效降低断路器开断电流和吸收能量,节约成本。 展开更多
关键词 直流电网 模块化多电平变换器 直流故障 限流控制 直流断路器
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计及零直流电压控制的混合型MMC-HVDC输电系统短路电流计算方法 被引量:2
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作者 辛业春 刘熠 +4 位作者 江守其 王威儒 王拓 罗鑫 朱博 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期2820-2828,共9页
混合型模块化多电平换流器通过零压控制限制直流侧故障电流,为准确分析计算故障后直流侧电流,考虑不同阶段控制系统作用建立其等值模型,并设计故障电流求解计算方法。在零压控制前,构建混合型MMC的串联RLC等值模型,利用受控电流源表征... 混合型模块化多电平换流器通过零压控制限制直流侧故障电流,为准确分析计算故障后直流侧电流,考虑不同阶段控制系统作用建立其等值模型,并设计故障电流求解计算方法。在零压控制前,构建混合型MMC的串联RLC等值模型,利用受控电流源表征交流馈入能量对故障电流的影响;在零压控制后,分析上下桥臂电压动态调整对故障电流的影响,构建相应混合型MMC等值模型提高计算精度。采用状态空间方程计算2个阶段的直流短路电流,通过电容电压置零来计及零压控制后子模块投切引起直流侧电压复零的特性。基于MATLAB/Simulink仿真平台搭建了双极混合型MMC直流输电系统,在不同工况下通过与详细电磁暂态仿真结果对比,验证了所提短路电流计算方法的准确性。 展开更多
关键词 混合型模块化多电平换流器 双极短路故障 零直流电压控制 等值模型 短路电流计算
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一种具有重合闸功能的限流式直流断路器
8
作者 陶彩霞 王玥 +1 位作者 高锋阳 杨乔礼 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期43-52,共10页
为提高柔性直流输电系统发生短路故障后高压直流断路器的故障隔离、限流及重合闸恢复能力,在现有直流断路器结构基础上提出一种具有重合闸功能的限流式直流断路器(RCL-HDCB)。RCL-HDCB方案改进了断路器的限流支路,使其能够快速重合闸,... 为提高柔性直流输电系统发生短路故障后高压直流断路器的故障隔离、限流及重合闸恢复能力,在现有直流断路器结构基础上提出一种具有重合闸功能的限流式直流断路器(RCL-HDCB)。RCL-HDCB方案改进了断路器的限流支路,使其能够快速重合闸,依据动作过程及原理进行了参数设计,在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建了基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的双端直流输电系统,对RCLHDCB的运行状态进行仿真验证,结果表明该设备在发生短路故障后能够快速有效开断,故障电流也得到了较好的抑制,同时重合闸运行稳定,因此该RCL-HDCB方案对柔直输电系统具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 柔直系统故障 限流式直流断路器 故障隔离 重合闸
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基于MMC闭锁与负直流电压无闭锁的综合直流故障限流策略
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作者 王琛 魏子文 +2 位作者 王毅 韩创 曹赛 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期209-216,共8页
基于模块化多电平换流器(MMC)的柔性直流电网存在抗直流故障扰动能力弱的问题。为此,在无闭锁和闭锁限流的基础上,提出了一种适用于柔性直流电网的无闭锁与闭锁的综合直流故障限流策略。故障发生后,各换流站首先根据直流侧出口电流进行... 基于模块化多电平换流器(MMC)的柔性直流电网存在抗直流故障扰动能力弱的问题。为此,在无闭锁和闭锁限流的基础上,提出了一种适用于柔性直流电网的无闭锁与闭锁的综合直流故障限流策略。故障发生后,各换流站首先根据直流侧出口电流进行基于负直流电压控制的无闭锁限流,若某换流站由于无闭锁降压限流失效而发生过流,则主动将该换流站闭锁。故障消失或隔离后,无闭锁换流站第一时间恢复正常工作模式,而无须等待重启过程较长的闭锁换流站,以尽量减小系统功率损失。基于MATLAB/Simulink的仿真结果表明,所提综合直流故障限流策略可快速阻断故障电流,并兼顾限流过程的安全性和快速性,最大限度保证系统功率传输,提高了直流电网的抗故障扰动能力。 展开更多
关键词 柔性直流电网 模块化多电平换流器 直流短路故障 综合直流故障限流策略 无闭锁限流
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基于钳位型断路器的柔直系统控保协同技术
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作者 薛士敏 陈文杰 +3 位作者 张君婷 李翔宇 李博通 陈晓龙 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期729-740,共12页
柔性直流系统以其在输电领域的巨大优势而获得广泛应用.但在直流系统中,短路故障的强冲击性与电力电子器件的脆弱性之间的矛盾异常尖锐,现有保护策略难以同时满足高速动性与高可靠性的要求.本文从控保协同思想出发,基于一种电压钳位原... 柔性直流系统以其在输电领域的巨大优势而获得广泛应用.但在直流系统中,短路故障的强冲击性与电力电子器件的脆弱性之间的矛盾异常尖锐,现有保护策略难以同时满足高速动性与高可靠性的要求.本文从控保协同思想出发,基于一种电压钳位原理的直流断路器,提出一种新的故障处理模式,初步探究在柔直系统中控制与保护深度融合的可能性.当发生短路故障时,投入断路器和换流器相配合的限流功能,一方面限制电力电子器件的过流,解决其脆弱性问题;另一方面为保护提供边界,辅助实现故障的快速定位.在甄别出故障线路后,利用断路器的故障切除功能将故障隔离.此方案同时实现了故障限流、保护边界和故障切除3项功能,可有效缓减由于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)器件脆弱性所带来的一系列保护问题.在PSCAD/EMTDC中搭建四端双极柔性直流电网模型,仿真结果表明,本控保协同方案能在5 ms内准确识别并隔离故障线路,而且具有较强的耐受过渡电阻能力. 展开更多
关键词 柔性直流系统 控保协同 直流断路器 故障限流 故障定位
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低压直流微电网新型主动限流器及控制策略
11
作者 李霞林 李佳鑫 +2 位作者 郭力 邢建春 杨启亮 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期158-163,共6页
低压直流微电网中直流母线发生短路故障后,现有的被动式保护措施难以有效保护电力电子装置,并且当计及直流线路电感与变流器直流母线侧电容时,常规主动限流器会出现限流电感电流振荡的特性。详细分析了该电流振荡特性产生的机理,探究了... 低压直流微电网中直流母线发生短路故障后,现有的被动式保护措施难以有效保护电力电子装置,并且当计及直流线路电感与变流器直流母线侧电容时,常规主动限流器会出现限流电感电流振荡的特性。详细分析了该电流振荡特性产生的机理,探究了系统参数变化对限流电感电流振荡峰值的影响。并提出了一种新型主动限流器拓扑结构及控制策略,该拓扑结构通过增加能量耗散支路,在限流器直流母线侧电容电压产生负压时导通,以此耗散能量,解决了电感电流振荡的问题。通过仿真与实验,验证了所提新型主动限流器对电感电流振荡特性抑制的有效性,且在不同工况下具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 低压直流微电网 直流故障 直流保护 主动限流器 控制策略
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MMC直流侧故障有源限流策略
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作者 唐欣 潘一彬 +2 位作者 岳雨霏 黄晟 李珍 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1235-1243,共9页
为了避免直流短路故障威胁到模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)型柔性直流电网的安全可靠运行,该文提出了一种适用于半桥型MMC直流侧故障的有源限流策略,限制直流短路电流和桥臂电流的峰值及上升速率。首先,该文阐... 为了避免直流短路故障威胁到模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)型柔性直流电网的安全可靠运行,该文提出了一种适用于半桥型MMC直流侧故障的有源限流策略,限制直流短路电流和桥臂电流的峰值及上升速率。首先,该文阐述了故障期间系统控制策略对故障电流的影响,然后通过反馈桥臂电流分别调整差、共模调制波,进而改变上、下桥臂中子模块的数量及分配,达到快速抑制交、直流侧故障电流的目的。其次,推导了考虑有源限流策略下的故障电流解析式,并分析了该限流策略对控制系统稳定性的影响,为有源阻尼参数选取提供理论依据。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建四端柔性直流电网模型,仿真结果表明:有源限流策略不仅能够显著降低直流断路器开断故障电流,且能保证桥臂内器件的安全。 展开更多
关键词 直流电网 模块化多电平换流器 直流侧故障 有源阻尼 限流策略
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基于形态学梯度与FBC的HVDC输电网故障处理方法
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作者 刘洪亮 杨俊 +1 位作者 韩舒 司鑫尧 《电气自动化》 2023年第5期16-19,共4页
针对高压直流(high voltage direct current,HVDC)输电网直流故障处理中存在的耗时长且影响范围较广等问题,提出了基于形态学梯度与故障阻断换流器(fault blocking converter,FBC)的HVDC输电网故障处理方法。首先,利用多分辨形态学梯度... 针对高压直流(high voltage direct current,HVDC)输电网直流故障处理中存在的耗时长且影响范围较广等问题,提出了基于形态学梯度与故障阻断换流器(fault blocking converter,FBC)的HVDC输电网故障处理方法。首先,利用多分辨形态学梯度算法提取故障电流信号特征,并进行滤波处理以消除噪音干扰;然后,设计了基于FBC的HVDC直流网故障处理策略,结合FBC与高速开关实现快速且有选择性地处理直流故障;最后,利用PSCAD模拟HVDC输电网直流故障。试验结果表明,所提方法的故障处理耗时仅为10 ms,准确率高达95%,能够高效且准确地处理故障。 展开更多
关键词 故障阻断换流器 形态学梯度 直流故障 高速开关 高压直流输电网
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基于限流电抗器电压的直流配电网单端量保护
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作者 李波 廖凯 +1 位作者 朱禹澜 何正友 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2693-2705,I0018-I0026,共22页
直流配电网故障特性复杂,故障电流上升速度快且峰值大,快速、灵敏的故障识别与线路保护是保障直流配电网安全运行的关键技术之一。为此,针对增设限流电抗器的直流配电网,提出一种利用限流电抗器电压实现高灵敏故障识别的直流配电网单端... 直流配电网故障特性复杂,故障电流上升速度快且峰值大,快速、灵敏的故障识别与线路保护是保障直流配电网安全运行的关键技术之一。为此,针对增设限流电抗器的直流配电网,提出一种利用限流电抗器电压实现高灵敏故障识别的直流配电网单端量保护方案。首先,通过分析含限流电抗器的直流配电网故障特性,明确区内、区外故障时限流电抗器电压的特征差异。其次,研究限流电抗器对故障特性及直流保护的影响机制,提出虚拟补偿策略以增强故障识别的灵敏性。在此基础上,根据线路电压变化率设计保护启动判据,提出基于虚拟补偿的故障识别判据和故障选极判据,并给出完整的保护方案流程。最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台进行大量的仿真测试,结果表明所提保护方案能够实现对直流故障的快速准确判断,无需通信支持,且对过渡电阻、噪声及负荷波动具有较强的耐受能力。 展开更多
关键词 直流配电网 单端量保护 限流电抗器电压 故障识别 虚拟补偿
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基于单端分支系数的四端柔直环网线路保护方案
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作者 束洪春 任敏 +1 位作者 田鑫萃 李涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期683-692,I0014-I0016,共13页
为提升直流线路保护在柔性直流环网中的速动性与可靠性,提出一种基于单端分支系数的保护方案。分析了不同故障位置下各换流阀提供的故障电流分量,并根据单端换流阀极线电流突变量构造分支系数,结果表明线路保护区内故障下的单端分支系... 为提升直流线路保护在柔性直流环网中的速动性与可靠性,提出一种基于单端分支系数的保护方案。分析了不同故障位置下各换流阀提供的故障电流分量,并根据单端换流阀极线电流突变量构造分支系数,结果表明线路保护区内故障下的单端分支系数小于区外故障,利用该特征构造区内、外故障识别元件。在线路高阻接地致使主保护失效时,根据桥臂最大允许电流决定线路纵联后备保护的开放时限,以优化现有主、后备保护方案之间的时序配合方案,保障各种直流线路故障工况下,换流阀不间断运行。保护方案不依赖线路边界元件,算法简单,大量仿真结果表明,该方案有良好的耐受过渡电阻能力,能在换流阀闭锁前实现故障区域可靠识别。 展开更多
关键词 柔性直流电网 分支系数 接地故障 故障电流解析 故障识别 保护时序配合
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柔性直流电网故障电流复合抑制策略 被引量:1
16
作者 刘宇昂 戴志辉 +1 位作者 杨明玉 李铁成 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期93-101,共9页
柔性直流电网在直流侧发生短路故障后,故障电流迅速达到较大峰值,严重时会危及整个系统电气设备的安全运行。为了在故障发生后的短时间内限制故障电流影响,提出一种不利用附加装置的电流抑制策略。首先,分析了直流电网结构与故障初期电... 柔性直流电网在直流侧发生短路故障后,故障电流迅速达到较大峰值,严重时会危及整个系统电气设备的安全运行。为了在故障发生后的短时间内限制故障电流影响,提出一种不利用附加装置的电流抑制策略。首先,分析了直流电网结构与故障初期电流上升规律。然后,根据所得规律提出一种包含两个环节的电流复合抑制策略,给出电流抑制参数选取的原则,并分析了抑制策略下短路电流的发展规律。最后,在PSCAD/EMTDC平台搭建四端柔性直流电网模型进行仿真验证。结果表明,所提电流抑制策略可以有效减小直流线路过流倍数,降低换流器闭锁的概率,且故障切除后恢复阶段电流平衡度更好。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 直流电网 电流抑制策略 直流故障
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柔性直流电网故障暂态电压和电流特征分析方法 被引量:1
17
作者 余修勇 顾菊平 +2 位作者 张新松 茅靖峰 肖立业 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2958-2966,I0089-I0095,共16页
对柔性直流电网故障后的暂态电压和电流特征进行准确分析是设计新型故障保护方案的理论基础,现有利用首行波的故障特征分析方法未能有效反映故障点对故障行波多次折射和反射的影响,在近端故障时将产生较大的误差。利用建立的柔性直流电... 对柔性直流电网故障后的暂态电压和电流特征进行准确分析是设计新型故障保护方案的理论基础,现有利用首行波的故障特征分析方法未能有效反映故障点对故障行波多次折射和反射的影响,在近端故障时将产生较大的误差。利用建立的柔性直流电网故障后的等值电路图,求解得到不同位置故障点的初始故障电压、不同位置的折射和反射系数、以及故障点线模-地模耦合转化系数。提出了一种考虑行波多次折射和反射之后故障点等效故障电压的计算方法,并联合求解得到的系统中各位置故障电压和电流的传递函数,得到故障后暂态电压和电流的数值表达式。在PSCAD/EMTDC搭建环状四端柔性直流电网仿真模型模拟故障,通过仿真与理论计算的对比结果验证理论推导的正确性。 展开更多
关键词 柔性直流电网 故障电压和电流行波 数值表达式 多次折射和反射 传递函数
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基于初始电流行波相位的多端混合直流线路单端保护方案
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作者 戴志辉 牛宝仪 +3 位作者 邱宏逸 奚潇睿 韩哲宇 韦舒清 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期649-659,I0003-I0010,共19页
为了解决LCC-MMC型多端混合直流系统线路保护存在的问题,提出一种基于初始电流行波相位的多端混合直流线路单端保护方案。首先基于多端混合直流输电线路发生不同位置和类型的故障工况,推导直流线路入射电压行波的解析式并计算其高频段... 为了解决LCC-MMC型多端混合直流系统线路保护存在的问题,提出一种基于初始电流行波相位的多端混合直流线路单端保护方案。首先基于多端混合直流输电线路发生不同位置和类型的故障工况,推导直流线路入射电压行波的解析式并计算其高频段相位。其次结合线路边界行波折反射原理和测量波阻抗特性,提出利用初始电压行波相位的区内外识别判据,并根据雷击和短路故障的入射行波低频相位特性构建雷击干扰判据。在PSCAD/EMTDC中搭建昆柳龙多端混合直流系统模型进行验证,证明所提方案仅利用单端量信息即可满足故障判断和选线要求,满足速度性的同时具备一定的抗过渡电阻能力(500Ω)。 展开更多
关键词 多端混合直流 电流行波相位 线路故障 S变换 单端量保护
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具备限流能力的混合式高压直流断路器拓扑 被引量:1
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作者 周蒙恩 王红艳 +3 位作者 孙芮 钱阳 刘祚松 秦宇 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期101-112,共12页
直流断路器(DCCB)是解决直流系统短路故障的重要手段,针对现有DCCB存在的限流效果差、避雷器使用寿命短和故障隔离速度慢等一系列缺陷,文中提出一种具备限流能力的混合式高压直流断路器拓扑(CLC-HDCCB)方案。CLC-HDCCB载流支路和转移支... 直流断路器(DCCB)是解决直流系统短路故障的重要手段,针对现有DCCB存在的限流效果差、避雷器使用寿命短和故障隔离速度慢等一系列缺陷,文中提出一种具备限流能力的混合式高压直流断路器拓扑(CLC-HDCCB)方案。CLC-HDCCB载流支路和转移支路采用双桥式结构,具备双向通断能力;限流部分采用限流电阻和限流电感并联限流方式,显著降低了故障电流峰值及上升率;设计泄能电阻在断路过程中将限流电感旁路,减少了避雷器单次开断吸收的能量;对所提CLC-HDCCB方案分断故障电流、正常合闸和分断小电流等直流系统出现的各种工况进行了详细分析,并给出参数选定的方法。最后在PSCAD/EMTDC平台进行仿真验证,结果表明所提CLC-HDCCB方案与现有DCCB方案相比在故障限流、避雷器吸能和故障清除时间等方面具有一定的优势。 展开更多
关键词 直流断路器 故障限流 重合闸 小电流分闸 能量吸收
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兼顾直流电压安全与无功支撑的柔性直流输电故障穿越控制
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作者 欧阳金鑫 陈纪宇 +2 位作者 李昂 陈宇捷 肖超 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期6129-6144,共16页
受端电网三相故障下柔性直流输电(VSC-HVDC)的直流电压骤升,可能引发过电压闭锁并威胁电网稳定。现有基于卸荷的VSC-HVDC故障穿越方法大多以直流电压为投切条件,未计及受端换流站交流母线电压和无功功率对直流电压安全的影响,可能因投... 受端电网三相故障下柔性直流输电(VSC-HVDC)的直流电压骤升,可能引发过电压闭锁并威胁电网稳定。现有基于卸荷的VSC-HVDC故障穿越方法大多以直流电压为投切条件,未计及受端换流站交流母线电压和无功功率对直流电压安全的影响,可能因投切条件不合理或受端换流站无功功率过大引发卸荷非必要投入,对交直流系统造成额外冲击并增加能量损失。为此,该文建立了受端换流站功率可行域,以刻画受端电网故障下受端换流站的功率控制能力;分析发现了受端换流站功率可行域的缩减特征,进而提出避免直流电压越限的受端电网故障极限切除时间的概念和计算方法;通过解析引发直流电压越限的门槛电压,提出基于最大限度避免直流电压越限的协调控制点的VSC-HVDC故障穿越控制方法。算例表明,所提方法在受端强电网或VSCHVDC卸荷风险较高的场景中,能够兼顾VSC-HVDC的直流电压安全和对受端电网的无功功率支撑,在最大限度避免卸荷投入的同时,尽可能地为受端电网提供无功功率。 展开更多
关键词 柔性直流输电 交流故障穿越 直流电压 无功功率
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