多端柔性直流配网过电压防护方案对过电流影响研究

发布时间：2021-01-15 06:34

　　多端柔性直流配网因其技术优势逐渐成为国内外研究热点,典型故障中的过电压和过电流及防护方法研究是其关键技术之一。针对±10 kV三端柔性直流配网开展了典型故障下过电压和过电流仿真分析,提出了三端柔性直流配网避雷器配置方案,并分析了在未配置和配置避雷器两种情况下过电流产生差异及根本原因。首先,针对某三端柔性直流配电系统,开展了典型故障工况、过电流决定性故障工况的理论分析;其次,基于PSCAD/EMTDC建立了三端柔性直流配电系统的电磁暂态仿真分析模型,仿真分析了典型故障下的过电压和过电流,提出了系统关键位置的最大过电压和过电流水平;最后,基于仿真结果提出系统避雷器配置方案,并在系统配置避雷器情况下开展了典型故障的过电流仿真分析,分析系统在配置与未配置避雷器情况下过电流的差异及影响因素,提出过电流最严重的故障工况。研究结果可为多端柔性直流系统故障下过电流防护措施、故障清除方案研究以及设备选型提供参考。 

【文章来源】：电瓷避雷器. 2020,(05)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

±10 k V三端柔性直流配网拓扑结构

由于柔性直流配网拓扑结构复杂，故障类型多样，系统可能发生的故障如图2所示[7]。包括联接变压器阀侧交流母线单相接地、两相短路、两相接地和三相短路故障;换流阀阀底接地和桥臂短路故障;限流电抗器阀侧单极接地、双极短路、线路侧单极接地和双极短路故障;直流线路单极接地、双极短路和断线故障以及直流变压器限流电抗器线路侧单极接地、双极短路、阀侧单极接地和双极短路故障。

同时，当限流电抗器阀侧发生双极短路故障时，系统中其它换流设备向短路点放电，此时流过限流电抗器及其线路侧直流母线的电流为其它换流设备向短路点放电的故障电流总和，如图3中i2、i3和i4所示。因此。限流电抗器及其线路侧直流母线的决定性故障工况同样为限流电抗器阀侧双极短路故障，对应图2中故障F8。对于直流变压器，当限流电抗器线路侧发生双极短路故障时(F14)，流过限流电抗器及直流断路器的电流为直流变压器出口电容向短路点放电产生，如图4中i1所示;当限流电抗器阀侧发生双极短路故障时(F16)，流过限流电抗器及直流断路器的电流为三端换流站向短路点放电产生，如图4中i2、i3和i4所示。由于系统发生双极短路故障后将闭锁换流站，此时i2仅由交流系统放电产生，故直流变压器出口电容向短路点放电产生的电流i1将比i2更大，因此直流变压器的过电流决定性故障工况为限流电抗器线路侧双极短路故障，对应图2中的故障F14。

【参考文献】：
期刊论文
[1]DC fault analysis for modular multilevel converter-based system[J]. Bin LI,Jiawei HE,Jie TIAN,Yadong FENG,Yunlong DONG.  Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2017(02)
[2]多端直流输电与直流电网技术[J]. 汤广福,罗湘,魏晓光.  中国电机工程学报. 2013(10)
[3]直流配电网研究现状与展望[J]. 江道灼,郑欢.  电力系统自动化. 2012(08)



本文编号：2978422