基于单端电气量的多端柔性直流配电系统暂态保护

发布时间：2018-07-17 17:36

【摘要】：随着配电系统结构的发展与变化,传统交流配电系统、高压直流输电系统的保护原理无法适用于多端柔性直流配电系统。目前所提直流配电线路的保护方案有2种思路:基于线路两端信息和基于线路单端信息。前者需要通信通道,要求两端数据的同步,动作速度慢;后者需要构造保护边界,增加系统经济成本。基于此,提出了一种基于单端电气量、无需构造保护边界的多端柔性直流配电系统暂态保护方案。首先,分别计算线路一侧的正、负极暂态电压与其正常稳态电压的标准差系数识别故障极。然后,分析发生区内故障时各电气量的时域解析关系,分别推导出单、双极故障时的微分方程以计算故障距离,从而实现区内、外故障的快速、可靠识别。最后在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型。仿真结果表明,所提保护方案在各种故障情况下仅基于本地信息即可有效识别故障极和区内、外故障,有较强的抗过渡电阻及抗干扰能力,满足直流配电网对保护速动性与选择性的需求。
[Abstract]:With the development and change of distribution system structure, the protection principle of HVDC transmission system can not be applied to multi-terminal flexible DC distribution system. At present, there are two ways to protect the DC distribution line: based on the information of both ends of the line and based on the information of the single terminal of the line. The former needs a communication channel, which requires the synchronization of the two ends of the data and the slow speed of action; the latter needs to construct the protection boundary and increase the economic cost of the system. Based on this, a transient protection scheme for multi-terminal flexible DC distribution system is proposed, which is based on single terminal electrical quantity and does not need to construct protection boundary. First, the standard deviation coefficients of positive and negative transient voltages and their normal steady-state voltages on one side of the line are calculated respectively to identify the fault poles. Then, the time-domain analytical relations of the electrical quantities in the fault region are analyzed, and the differential equations for the single and bipolar faults are derived to calculate the fault distance, so as to realize the fast and reliable identification of the internal and external faults. Finally, the simulation model is built in MATLAB / Simulink. The simulation results show that the proposed protection scheme can effectively identify the fault poles and faults in and out of the region only on the basis of local information under various fault conditions, and has strong resistance to transition resistance and anti-interference ability. To meet the needs of DC distribution network for protection speed and selectivity.
【作者单位】：北京交通大学电气工程学院;中国电力科学研究院;
【基金】：国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2015AA-050101) 国家电网公司科技项目(EPRIPDKJ[2016]2252)~~
【分类号】：TM77

【参考文献】

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【共引文献】

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