柔性直流配电系统换流器交流侧接地故障的分析
发布时间：2021-02-13 19:54
柔性直流配电网中的换流器若经联结变压器接入交流电网,联结变与换流阀之间发生绝缘损坏会产生换流器交流侧接地故障。接地故障对系统运行的影响及其保护方案值得研究。首先分析了柔性直流配电网中各部分的共模等效模型。考虑联结变不同的接地方式,建立了一个典型的五端柔性直流配电系统共模等效电路。推导了各端基频共模电流、电压的计算公式。其次考虑系统可能存在的各种谐振,提出了一种基于换流器直流侧基频共模电流、电压以及功率方向的多端柔性直流配电系统交流侧接地故障的保护方案。最后在PSCAD仿真平台上进行了验证。
【文章来源】：电力系统保护与控制. 2020,48(19)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
五端柔性直流配电系统拓扑结构
inalflexibleDCpowerdistributionsystem1.1联结变压器联结变压器[21]一次侧连接交流系统，二次侧连接AC/DC换流器，把交流系统电压变换到换流器所需的换相电压，它的接线方式决定了换流器交流侧的接地方式。Δ/Yn接线方式下换流器交流侧存在接地点，Yn/Δ接线方式下换流器交流侧不存在接地点。在共模等效电路中，可采用阻抗gdjZ代表第j端联结变压器二次侧的接地阻抗，gdjZ代表换流器交流侧不接地，gd0jZ代表换流器交流侧直接接地，共模等效模型如图2所示。图2联结变压器共模等效模型Fig.2Common-modeequivalentmodelofjointtransformer1.2AC/DC换流器AC/DC换流器[22]采用脉宽调制技术控制上下桥臂阀开关，实现交直流的相互转换，如图3(a)所示。采用电阻gjR代表第j端换流器直流侧电容中性点接地电阻，g0jR代表直流侧电容中性点直接接地，g0jR代表直流侧电容中性点经阻抗接地，gjR代表直流侧电容中性点不接地。对AC/DC换流器进行零序等效，换流站的电力电子开关元件可等效为含开关频率次高频分量的电压源VSC_jU[10]，换流器的直流电容jC与接地电阻gjR可以等效成共模电容2jC与电阻gjR的串联，如图3所示。图3AC/DC换流站共模等效模型Fig.3Common-modeequivalentmodelofAC/DCconverterstation
制技术控制上下桥臂阀开关，实现交直流的相互转换，如图3(a)所示。采用电阻gjR代表第j端换流器直流侧电容中性点接地电阻，g0jR代表直流侧电容中性点直接接地，g0jR代表直流侧电容中性点经阻抗接地，gjR代表直流侧电容中性点不接地。对AC/DC换流器进行零序等效，换流站的电力电子开关元件可等效为含开关频率次高频分量的电压源VSC_jU[10]，换流器的直流电容jC与接地电阻gjR可以等效成共模电容2jC与电阻gjR的串联，如图3所示。图3AC/DC换流站共模等效模型Fig.3Common-modeequivalentmodelofAC/DCconverterstation
【参考文献】：
期刊论文
[1]±500 kV柔性直流电网控制策略研究[J]. 孙栩,曹士冬,雷霄,董鹏. 高压电器. 2019(05)
[2]基于电容放电特征的柔性直流配电网线路保护方案[J]. 周嘉阳,李凤婷,陈伟伟,达塔娜,梁路明. 电力系统保护与控制. 2019(08)
[3]柔性直流配电网接地方式对故障特性的影响分析[J]. 董荣森,汤晓晨,徐习东. 能源工程. 2019(02)
[4]采用直流断路器的对称单极多端柔性直流故障清除策略[J]. 汪楠楠,姜崇学,王佳成,卢宇,董云龙,田杰. 电力系统自动化. 2019(06)
[5]柔性直流换流站直流接地点选择探讨[J]. 王赞,方乙君,梅念,王雄文,陈东,王伟,张照青. 高压电器. 2018(12)
[6]适应安全稳定控制的双端柔性直流输电系统故障闭锁判据研究[J]. 李祝昆,朱益华,徐海波,陈汹,李雪明. 电力系统保护与控制. 2018(11)
[7]基于MMC的柔性直流系统接地方式研究[J]. 梅念,陈东,吴方劼,马为民,陈钊,魏争. 高电压技术. 2018(04)
[8]多端柔性直流配电网接地方式设计[J]. 吴峻,武迪,朱金大,洪莎莎,骆健,俞拙非,董长城. 中国电机工程学报. 2017(09)
[9]柔性直流配电网接地方式对故障特性的影响分析[J]. 戴志辉,葛红波,严思齐,焦彦军,陈曦. 电网技术. 2017(07)
[10]基于同步采样值的输电线路参数非解耦算法[J]. 鲍乐,丛伟,胡妹,孙允. 电力系统及其自动化学报. 2016(05)
硕士论文
[1]基于直流配电网的直流变压器拓扑及其控制方法的研究[D]. 赵亚雄.东南大学 2017
本文编号：3032497
【文章来源】：电力系统保护与控制. 2020,48(19)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
五端柔性直流配电系统拓扑结构
inalflexibleDCpowerdistributionsystem1.1联结变压器联结变压器[21]一次侧连接交流系统，二次侧连接AC/DC换流器，把交流系统电压变换到换流器所需的换相电压，它的接线方式决定了换流器交流侧的接地方式。Δ/Yn接线方式下换流器交流侧存在接地点，Yn/Δ接线方式下换流器交流侧不存在接地点。在共模等效电路中，可采用阻抗gdjZ代表第j端联结变压器二次侧的接地阻抗，gdjZ代表换流器交流侧不接地，gd0jZ代表换流器交流侧直接接地，共模等效模型如图2所示。图2联结变压器共模等效模型Fig.2Common-modeequivalentmodelofjointtransformer1.2AC/DC换流器AC/DC换流器[22]采用脉宽调制技术控制上下桥臂阀开关，实现交直流的相互转换，如图3(a)所示。采用电阻gjR代表第j端换流器直流侧电容中性点接地电阻，g0jR代表直流侧电容中性点直接接地，g0jR代表直流侧电容中性点经阻抗接地，gjR代表直流侧电容中性点不接地。对AC/DC换流器进行零序等效，换流站的电力电子开关元件可等效为含开关频率次高频分量的电压源VSC_jU[10]，换流器的直流电容jC与接地电阻gjR可以等效成共模电容2jC与电阻gjR的串联，如图3所示。图3AC/DC换流站共模等效模型Fig.3Common-modeequivalentmodelofAC/DCconverterstation
制技术控制上下桥臂阀开关，实现交直流的相互转换，如图3(a)所示。采用电阻gjR代表第j端换流器直流侧电容中性点接地电阻，g0jR代表直流侧电容中性点直接接地，g0jR代表直流侧电容中性点经阻抗接地，gjR代表直流侧电容中性点不接地。对AC/DC换流器进行零序等效，换流站的电力电子开关元件可等效为含开关频率次高频分量的电压源VSC_jU[10]，换流器的直流电容jC与接地电阻gjR可以等效成共模电容2jC与电阻gjR的串联，如图3所示。图3AC/DC换流站共模等效模型Fig.3Common-modeequivalentmodelofAC/DCconverterstation
【参考文献】：
期刊论文
[1]±500 kV柔性直流电网控制策略研究[J]. 孙栩,曹士冬,雷霄,董鹏. 高压电器. 2019(05)
[2]基于电容放电特征的柔性直流配电网线路保护方案[J]. 周嘉阳,李凤婷,陈伟伟,达塔娜,梁路明. 电力系统保护与控制. 2019(08)
[3]柔性直流配电网接地方式对故障特性的影响分析[J]. 董荣森,汤晓晨,徐习东. 能源工程. 2019(02)
[4]采用直流断路器的对称单极多端柔性直流故障清除策略[J]. 汪楠楠,姜崇学,王佳成,卢宇,董云龙,田杰. 电力系统自动化. 2019(06)
[5]柔性直流换流站直流接地点选择探讨[J]. 王赞,方乙君,梅念,王雄文,陈东,王伟,张照青. 高压电器. 2018(12)
[6]适应安全稳定控制的双端柔性直流输电系统故障闭锁判据研究[J]. 李祝昆,朱益华,徐海波,陈汹,李雪明. 电力系统保护与控制. 2018(11)
[7]基于MMC的柔性直流系统接地方式研究[J]. 梅念,陈东,吴方劼,马为民,陈钊,魏争. 高电压技术. 2018(04)
[8]多端柔性直流配电网接地方式设计[J]. 吴峻,武迪,朱金大,洪莎莎,骆健,俞拙非,董长城. 中国电机工程学报. 2017(09)
[9]柔性直流配电网接地方式对故障特性的影响分析[J]. 戴志辉,葛红波,严思齐,焦彦军,陈曦. 电网技术. 2017(07)
[10]基于同步采样值的输电线路参数非解耦算法[J]. 鲍乐,丛伟,胡妹,孙允. 电力系统及其自动化学报. 2016(05)
硕士论文
[1]基于直流配电网的直流变压器拓扑及其控制方法的研究[D]. 赵亚雄.东南大学 2017
本文编号：3032497
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3032497.html
教材专著
