直流微电网方向纵联保护方法研究

直流馈入下的工频变化量方向纵联保护动作特性分析(一)直流系统等值工频变化量阻抗模型

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直流微电网关键技术研究综述

直流微电网关键技术研究综述一、本文概述随着可再生能源的快速发展和微电网技术的不断进步，直流微电网作为一种新型的电力系统架构，逐渐受到了广泛关注。

直流微电网以其高效、灵活、可靠的特点，在分布式能源接入、能源互联网构建以及智能电网发展等方面展现出巨大的应用潜力。

本文旨在对直流微电网的关键技术进行深入研究和综述，以期为相关领域的学术研究和实践应用提供有益的参考。

本文首先介绍了直流微电网的基本概念、特点及其在国内外的发展现状，明确了研究直流微电网关键技术的重要性和紧迫性。

随后，文章重点围绕直流微电网的拓扑结构、控制策略、能量管理、保护技术、稳定性分析及优化运行等方面进行了详细阐述。

在拓扑结构方面，介绍了不同拓扑结构的优缺点及适用场景；在控制策略方面，探讨了集中式控制、分布式控制及混合控制等策略的优缺点；在能量管理方面，分析了能量调度、储能系统优化配置等关键问题的解决方法；在保护技术方面，研究了直流微电网故障特性及保护策略；在稳定性分析及优化运行方面，提出了提高直流微电网稳定性和运行效率的有效措施。

通过对直流微电网关键技术的综合分析和评价，本文总结了当前研究的成果和不足，指出了未来研究的方向和重点。

本文还结合实际案例，探讨了直流微电网在实际应用中的效果及前景。

希望本文能为直流微电网技术的进一步发展和应用提供有益的启示和借鉴。

二、直流微电网关键技术研究现状随着可再生能源的快速发展和分布式发电系统的广泛应用，直流微电网作为一种新兴的电力供应模式，受到了广泛的关注和研究。

直流微电网以其高效、灵活、可靠的特点，成为未来智能电网的重要组成部分。

目前，关于直流微电网的关键技术研究主要集中在以下几个方面。

直流微电网的拓扑结构设计是直流微电网稳定运行的基础。

目前，常见的直流微电网拓扑结构有放射式、环式、网状等。

研究者们通过对不同拓扑结构的特性进行分析，提出了多种适用于不同应用场景的拓扑结构设计方案。

这些方案旨在提高直流微电网的供电可靠性、经济性以及运行灵活性。

《电网的纵联保护》课件

基于光纤通道的纵联保护
通过光纤通信技术，实现对纵联线路的快速故障信号传输和自动切除操作。
纵联保护的应用场景
级联变电站的纵联保护
纵联保护在级联变电站中起着重要的作用，确保多个变电站之间的电能传输的可靠性型发电机组，纵联保护不仅能保护发电机本身，还能保护相邻的设备和电网。
3 纵联保护与其他保护的融合
纵联保护将与其他保护方式融合，形成更完善的保护系统，并进一步提升电网的安全性。
结束语
1 学习收获
2 纵联保护的未来前景
3 问题交流和答疑
通过学习纵联保护，我们深入了解了电网保护的重要性和实现方式。
随着电力系统的发展，纵联保护将在智能化和可靠性提升方面发挥越来越重要的作用。
《电网的纵联保护》PPT课件
通过本课件，我们将介绍电网中的纵联保护，包括其基本概念、实现方式、应用场景以及面临的挑战和发展方向。
纵联保护的基本概念
定义
纵联保护是一种电力系统保护方式，用于检测和解决纵联线路中的故障问题，保障电网的安全运行。
分类
纵联保护可分为传统保护、数字化保护和光纤通道保护三种类型，各具特点和适用场景。
如果你对纵联保护有任何问题或疑惑，我们欢迎进行交流和答疑。
风电、太阳能等新能源电站的纵联保护
纵联保护在新能源电站中起着重要的作用，确保可再生能源的稳定注入电网。
纵联保护的挑战和发展方向
1 智能化、可靠性提高
纵联保护需要不断提高智能化水平和可靠性，以应对电网复杂性和容错要求的增加。
2 通信方式的创新
纵联保护中的通信方式需要不断创新，以提高故障信息的传输速度和准确性。
作用
纵联保护的主要作用是实时检测和定位故障，迅速切除受故障影响的部分，并确保电网的可靠供电。

浅谈直流微电网及保护方案

2020年第4期浅谈直流微电网及保护方案吴佳骜，王世荣，樊宇盛（长春工业大学，吉林长春130012）摘要：在分布式发电系统快速发展的今天，人们对电能的质量需求越来越高，微电网的产生开始受到了人们的关注，并从实验室走到了实际应用之中。

由于直流负载可以直接接入微电网，这使得微电网的保护成为微电网系统大规模发展中的重要问题之一。

文章首先分析了微电网的模块结构，并对两种保护方案进行简单分析，最后对微电网及保护的发展进行总结和展望。

关键词：微电网；结构；保护方案随着当今社会经济、科技、文化水平的提高，我国分布式发电系统有了很大发展，人们对供电网能力的要求也显著提升，微电网系统也就应运而生。

作为一种能源网络，它可以更高效、更稳定地为用户提供和保障用电需求，也可以为用户提供供热需求。

智能微电网作为一种新型的能源体系系统，在未来的发展中具有极大的潜力和应用前景。

1直流微电网直流微电网结构模块如图1所示。

图1直流微电网结构图由直流微电网的结构图可以看出，在电压匹配的情况下，直流负荷可以直接接入，大多数组成元件可以通过并网变流器接入直流母线，在微电网系统中，通过控制母线电压使其稳定，即可实现其内部的有功功率平衡。

电源模块通常包含新能源发电系统和电力电子变流器，发电后通过变流器输送到直流微电网中；储能模块由储能装置（如蓄电池、超级电容等）通过变流器接入直流系统中，当系统负载功率或电源功率由微小波动时，储能模块可以通过快速地充放电来维持系统的功率平衡，弥补分布式电源模块发电的不稳定性[1]；负载模块可为直流或交流的不同电压等级的负荷，变流器能将母线上的直流转换成负荷所需的电流形式和电压等级[2]；交流系统主要为直流系统提供稳定的电压与电能，直流微电网可根据情况将交流模块开启或关闭以使系统工作在并网或孤岛模式下[2-3]。

直流微电网与交流微电网相比较，有如下优点：①在相同投资建设的情况下，直流微电网提供电能的能量和效率高。

直流微电网短路故障保护关键技术研究

直流微电网短路故障保护关键技术研究一、本文概述随着新能源技术的快速发展和分布式电源的大规模接入，直流微电网以其高效率、高可靠性和灵活的配置方式受到了广泛关注。

随着直流微电网规模的扩大和复杂性的增加，短路故障的发生概率也随之增加，短路故障保护成为了直流微电网稳定运行的关键技术之一。

本文致力于探讨直流微电网短路故障保护的关键技术，为提高直流微电网的安全性和可靠性提供理论和技术支持。

本文将首先分析直流微电网短路故障的特点和保护需求，明确保护方案的设计原则和目标。

在此基础上，深入研究短路故障检测算法，提出适用于直流微电网的快速、准确的故障检测方法。

同时，针对直流微电网的特性，研究合适的故障隔离与清除策略，确保在故障发生时能够迅速隔离故障区域，恢复非故障区域的正常运行。

本文还将探讨短路故障保护技术在直流微电网中的应用问题，包括保护设备的选型、配置以及与其他保护系统的协调配合等。

通过理论分析和仿真实验，验证所提保护方案的有效性和可行性，为直流微电网短路故障保护技术的实际应用提供指导。

本文将对直流微电网短路故障保护技术的未来发展趋势进行展望，以期为后续研究提供参考和借鉴。

二、直流微电网概述随着新能源的快速发展和分布式发电技术的日益成熟，直流微电网以其高效、灵活和环保的特性受到了广泛关注。

直流微电网主要由分布式电源（如光伏、风电、储能等）、负荷、能量转换装置和保护控制装置等组成，通过电力电子变换器实现能量的双向流动和灵活配置。

在直流微电网中，分布式电源通常通过DC/DC或DC/AC变换器接入系统，直接向直流母线或交流母线供电。

负荷侧则包括直流负荷和交流负荷，通过相应的电力电子装置接入系统。

由于直流微电网中不存在交流电网中的相位和频率问题，因此其控制策略和保护方案相对简化。

直流微电网也面临着一些独特的挑战。

直流系统中的短路故障电流上升速度快，峰值高，对保护设备的快速性和灵敏度提出了更高要求。

直流微电网中分布式电源和负荷的多样性导致故障特性复杂多变，给故障识别和定位带来了困难。

论述直流微电网保护研究面临的问题及解决对策

论述直流微电网保护研究面临的问题及解决对策
近年来，由于化石能源的枯竭和开采难度增大，以及其造成了严峻的环境问题，新能源得到大规模推广，于此同时，诸如电动汽车、变频设备、LED 照明灯、信息设备等直流负荷占总负荷的比例日益增加，而基于脉宽调制(pulsewidthmodulation，PWM)的直流微电网，作为分布式电源与直流负荷更高效率的接入形式，具有效率高、供电容量大、抗干扰性好、可靠性高、控制相对简单、电能损耗低等优点，受到广泛的关注。

然而，保护技术作为直流微电网的应用瓶颈，仍处于理论研究阶段。

直流微电网保护所面临的问题有：1)电容瞬间放电；2)器件脆弱性；3)保护整定困难。

针对以上问题，本文对近年来的国内外前沿文献进行综述，为直流微电网保护的研究提供基础。

1 论文所解决的问题及意义
本文的研究对象是两电平VSC，基于目前已有的关于直流微网保护的研究成果，本文详细分析了直流断路器、直流系统接地方式、直流微网中切断或限制故障电流的方法、保护原理等方面的研究现状，指出直流微网保护研究面临的关键问题，并展望了今后的发展方向，对进一步的理论研究，以至直流微网的发展和推广具有重要意义。

2 论文重点内容
1）保护设备。

可用于直流微电网保护设备包括熔断器、混合式直流断路器、直流塑壳/框架断路器。

其中，针对电动汽车的10ms 开断的熔断器，可满足直流微电网对速动性的要求，但仅可实现简单的选择性；混合式直流断路器成本高昂，难以应用于中低压系统；直流塑壳/框架断路器成本较低，动作时间较快，结合适当的限流手段，可保证直流微网的安全性。

一种高压直流输电线路纵联保护方法及系统[发明专利]

专利名称：一种高压直流输电线路纵联保护方法及系统专利类型：发明专利
发明人：文明浩,秦瑜,方泽亚,王玉玺
申请号：CN202011016670.4
申请日：20200924
公开号：CN112202151A
公开日：
20210108
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种高压直流输电线路纵联保护方法及系统，包括：在正、负极直流输电线路两侧继电保护装置启动后，对线路两侧保护安装处测量的电压、电流进行低通滤波处理，并进行极模变换，得到整流侧1模电压、1模电流和逆变侧1模电压、1模电流；将直流线路分段等值成两个π型线路，基于分段等值后的线路，计算直流线路中点电流；对中点电流的波形进行扫描匹配，判别故障位置。

本发明可以快速、准确地判别直流线路区内外故障，且保护性能不受故障暂态、过渡电阻以及采样频率、数据同步误差、噪声干扰、线路参数误差和测量装置误差的影响，具有很好的工程实用性。

申请人：华中科技大学
地址：430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
国籍：CN
代理机构：华中科技大学专利中心
代理人：李智
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一种直流电网自适应纵联保护方法[发明专利]

专利名称：一种直流电网自适应纵联保护方法
专利类型：发明专利
发明人：李猛,陈可傲,和敬涵,许寅,马为民,韩柳,冯腾,肖智宏,宫勋,熊凌飞,王晨清,孔祥平,吴聪颖,刘文轩
申请号：CN202010778318.8
申请日：20200805
公开号：CN111952941A
公开日：
20201117
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种直流电网自适应纵联保护方法。

包括：步骤S1、每一条直流线路的两端配置暂态电压与全电流故障判别元件；步骤S2、当直流线路发生故障后，依据换流器是否在时间窗内闭锁，如果是，执行步骤S3；否则，执行步骤S4；步骤S3、线路本端的故障判别元件检测到换流器闭锁，利用该侧的全电流电气量与设定的门槛值进行比较确定线路的故障方向；步骤S4、通过马拉算法计算出时间窗内电流电抗器两侧暂态电压的高频分量之差，将暂态电压的高频分量之差与设定的门槛值进行比较确定线路的故障方向。

本发明利用暂态量保护的快速性，同时又能利用全电气量避免换流器闭锁带来非线性的影响，实现直流线路保护。

申请人：北京交通大学,国网经济技术研究院有限公司,国网江苏省电力有限公司电力科学研究院地址：100044 北京市海淀区西直门外上园村3号
国籍：CN
代理机构：北京市商泰律师事务所
代理人：黄晓军
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一种直流线路纵联方向保护方法、装置和系统

专利名称：一种直流线路纵联方向保护方法、装置和系统专利类型：发明专利
发明人：陈玉,文明浩,韩珂,马睿智,钱堃,王祯
申请号：CN202111177870.2
申请日：20211009
公开号：CN113972632A
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种直流线路纵联方向保护方法、装置和系统，属于电力系统继电保护领域，所述方法包括：当发生故障时，获取故障时刻前后正极线路整流侧、正极线路逆变侧、负极线路整流侧和负极线路逆变侧各自保护安装处经低通滤波器处理的电压和电流，并依此计算各自对应的整定点电压变化量和各自对应的保护安装处电压变化量；再根据故障后预设时间内正极线路整流侧、正极线路逆变侧、负极线路整流侧和负极线路逆变侧各自对应的整定点电压变化量和保护安装处电压变化量的大小关系判定各自对应的故障类型，并根据故障类型执行相应动作策略。

本发明提出的方法判据简单，具备选极能力，能有效提升直流线路后备保护动作速度，提升系统的安全稳定性。

申请人：华中科技大学
地址：430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
国籍：CN
代理机构：华中科技大学专利中心
代理人：尹丽媛
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微电网保护方法及策略报告

保护方案研究报告题目：多微电网关键技术研究指导人：报告人：摘要：本文主要就基于区域纵联保护原理的保护方案进行了详述。

关键词：保护区域纵联1、概述同大电网一样，微网内部发生故障时，通常不希望直接切掉电源，而是通过保护装置的选择性将故障部分切除，保障微网正常部分的稳定运行。

微网除供电负荷外，还有一些其他的负荷，例如热负荷；因此更不能轻易切掉电源[1]。

故障按照微网的运行方式可以分为联网运行方式下的故障和孤岛运行方式下的故障；按照故障类型可以分为线路故障，负荷故障，变压器故障；按照故障位置可以分为位于分布式电源下游的故障和位于分布式电源上游的故障。

图1 微网可能发生的故障位置评价一种运行方式是否合理，主要是看其能否提高系统的供电可靠性，所以需要对于上述各种运行方式进行可靠性评估，衡量电力系统的可靠性，主要是依据停电时间和停电次数。

文献[2]指出可以直接利用微型开关或者熔断器（保险丝）对低压侧负荷故障进行切除；并且提到在孤岛运行方式下，电压降落来源于故障，而这个故障导致的电压降落可能会传递到整个网络，所以使用不能使用电压水平作为协调保护装置，使用方向元件是最佳选择。

文献[3]提出利用先进的通信技术，将安装在断路器上的方向元件的状态信息传输个微网控制中心，微网控制中心对于各个继电器进行设置。

2、包含有DG的配网保护中出现的新问题多微网配电系统的保护主要包括并网模式与孤岛模式下配网保护与孤岛保护。

配电网系统接入DG以后，改变了原有的网络结构，原系统的潮流分布和短路电流的大小随之改变。

这些改变对过流保护的整定、配置和动作特性都有影响，而影响的大小取决于保护的位置、故障点和DG接入的位置。

带来的问题主要包括[4]：（1）DG降低所在线路保护的灵敏度或缩小保护范围；如图所示，DG接在线路末端，当DG下游出现故障时，由于DG向故障点送出短路电流，DG上游的线路保护R1感受到的故障电流将变小，从而降低了Rl的灵敏度，缩小了保护范围。

基于低频无功的柔性直流输电线路纵联保护措施研究

基于低频无功的柔性直流输电线路纵联保护措施研究发布时间：2022-05-25T07:03:02.693Z 来源：《中国科技信息》2022年第3期作者：孟龙于潇琦穆斯塔法·努尔张彦雷钮凯韩尧[导读] 与常规直流技术相比，柔性直流具有便于组网、无换相失败、有功无功独立控制的优势，孟龙于潇琦穆斯塔法·努尔张彦雷钮凯韩尧国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司 830011 摘要：与常规直流技术相比，柔性直流具有便于组网、无换相失败、有功无功独立控制的优势，柔性直流电网成为未来发展的重要方向之一。

柔性直流输电线路比直流电缆线路故障发生的概率大，且故障电流上升速率大，而模块化多电平换流器造价高且脆弱，若不能及时切开故障线路，会对柔性直流设备造成巨大损害甚至进一步破坏电网整体的安全性，所以研究快速切除柔性直流线路的保护方案对提高电网的可靠性具有重要的意义。

柔性直流线路具有阻尼小、故障电流上升快的特点，因此需要在极短时间内切除故障。

基于此，对低频无功的柔性直流输电线路纵联保护措施进行研究，以供参考。

关键词：低频无功；柔性直流；输电线路；纵联保护措施引言近年来，交直流混联电网规模不断扩大，大型电力电子设备接入电网，使得交流系统和直流系统之间的耦合更加紧密。

换流器为贯通直流侧和交流侧的枢纽，其两端的直流和交流电气量的联系使电网存在复杂的交互影响，对继电保护产生较大影响。

因此，需要提升保护在系统强耦合环境下的适应能力。

1直流无功定义在基于电压源换流器的高压直流输电系统正常运行期间，它仅传输有功功率，因此，系统的暂态无功几乎不存在。

暂态无功的原因主要是由于直流滤波器和平滑电抗器的影响，谐波的总量通常小于额定值的5%。

但发生线路故障时系统中的电容成分和电感成分会产生暂态无功电流。

发生线路故障时，其瞬变信号经常是非正弦信号，而非正弦信号的定义方法很多。

其中，常用的是基于傅里叶级数的经典暂态无功算法，该算法将暂态无功定义为一定时期内瞬时暂态无功积分的平均值，并被美国国家标准学会采用。