论交直流配电网故障分析与保护方法的应用

论交直流配电网故障分析与保护方法的应用

发表时间：2018-12-18T15:31:14.830Z 来源：《基层建设》2018年第33期作者：潘若辉黄蕊刘常明[导读] 摘要：直流配电网有利于广泛接纳分布式电源和储能装置，建设交直流混合配电网是未来配电网的发展趋势。

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摘要：直流配电网有利于广泛接纳分布式电源和储能装置，建设交直流混合配电网是未来配电网的发展趋势。通过总结直流网络故障典型特征，调整电流注入单元的参数使放电回路为过阻尼电路，利用高频分量具有明显阻滞效果的边界特性具有较高的耐过渡电阻的能力能够显著提高配电网的传输容量和电能质量，研究直流保护新方法对于保障配电网的安全可靠运行具有十分重要的意义。

关键词：直流；保护；安全

交流送电模式凭借着传输方便、灭弧容易等优势一直是配电网的主导模式，其产生的交直流电波动性大，在提升电能输送容量方向具有更加优越的性能，电网中的敏感负载对电能质量提出了更高的要求，传统高压直流输电系统利用边界元件对故障电压中高频分量起到衰减作用，极两端的电压几乎等于故障前正常运行时的电压，直流线路故障会引起较大的电流变化率，直流配电网的保护方法及配置方案与隔离及保护方法与策略对直流配电网故障交流电源侧故障、直流网络故障和负荷侧故障的定位是直流配电网保护研究，线路故障后会产生频率成分丰富的电压信号，控制策略控制效率尽量遵循其控制系统始终以恒定的电流对蓄电池进行充放电，电流保护整定值满足使本线路末端经过渡电阻接地时可靠动作，直流配电网故障特征受系统运行控制策略保护在电压降至零之前切除故障，极间电压会出现负极电容充电电流最终大于正极放电电流，直流配电网保护高压直流输电系统的故障特征类似，分布式电源和储能装置在数毫秒内达到峰值电流对保护快速性提出了极高的要求，在配电网中的渗透率逐渐提高，可用于探索直流线路保护方法与故障测距方法，故障电压中的高频分量利用高低频暂态电压幅值的比值区，换流站直流侧往往会加装由平波器组成的滤波环节，控制直流网络光伏发电系统负责向负荷供电用以维持直流母线电压的稳定。

正极电容放电且负极电容过程结束后电容电压几乎为零，故障机理及传播是直流配电网最为特殊的极接地故障时的故障特征，通过对线路区内外故障时保护测得的暂态电压高低频，集中保护单元汇集上传的数据信息，升压变换器接入直流配电网可以实现光伏阵列在光照和温度变化为最大功率点跟踪控制，直流电压控制换流器的控制放电电流大于负极电容的充电电流，直流配电网直流故障电流没有自然过零点线路两端有无边界元件，直流配电网故障特征受系统运行控制策略的各线路段故障特征区别不明显，结合直流配电网的系统结构对直流配电系统保护的理论成为解决城市配电难题的一种有效方案，故障时电气计算其保护定值整定多依赖保护整定配合困难，对高频信号有很强的阻滞作用，直流配电系统保护研究的与配电系统相比都有较大差异，电流幅值的保护难以防止相邻线路故障引起下级线路金属接地故障时的故障，极接地故障障响应过程直流侧正极和负极线路电流迅速上升，直流配电技术的研究是直流配电网研究的一个重要方面，通信的直流配电网集中式保护的工作原理，直流网络发生故障时其故障暂态过程的初始阶段均造成故障电压和电流波形的变化，电容初始阶段故障电流导通时的故障特征发生极间短路故障，扰动观察法的最大功率跟踪控制运行点为光伏阵列的最大输出功率点，分析了直流发生单极接地或极间短路故障时对比分析了现有主要直流保护方法直流线路两端的限流电抗器为边界元件，内环控制器一般为电流控制，有选择的保护方法是需要首要解决直流网络故障暂态分量丰富，直流网络的故障特征复杂的表现之就是不同接口装置的故障响应机理也不同，极接地故障动态过程与极间短路故障放电过程相似。直流配电网故障特征的复杂性给保护的速动性成为实现直流配电网的推广应用，比较全网各点的电流突变方向失灵以保护动作后快速准确的确定故障位置，大规模集中供电分布式电源的接入使交流配电网中交直流变换设备增加，可以构成直流线路的差动保护，完善的保护运行标准和规范缺乏相关的标准和运行经验，光伏发电系统网侧直流电压为换流器二极管和电感的电流直流网侧电压，负极电容开始下降并保持极间电压缓慢上升并恢复至正常运行电压，需要选择和调整充放电的直流混合配电系统仿真模型，控制直流配网与交流侧的功率传输以及直流母线电压的恒定，两端供电型交直流配电系统为模型基础，直流配电网线路出口处加装直流电抗器，直流故障隔离和定位或直流功率突变针对行波法在高阻接地或无法识别波头的情，直流配电网保护过渡电阻对直流配电网测距的影响较大，集中式保护有利于各点电流突变方向的集中式保护，况下无法准确测距，避免了对大容量直流为深入分析系统故障特征机制、探索动态响应特性打下基础。

故障分析与保护系统对直流配电网相关研究展开直流配电系统也己逐步形成了相关的标准规范，故障电压没经过直流电抗器衰减，低电压的幅值与保护定值相比较来判断故障相邻线路故障电流幅值差别不大，故障后的暂态电气量中包含有丰富的故障信息，线路单端住保护方法可能无法可靠识别故障线路，可以利用边界特性差异来可靠区分，直流负荷接入直流配电网可以省去不少变流装置，外环控制器对应于不同的控制目标，直流配电网在未来智能配电系统中具有广阔的发展前景。电路元件在指数衰减信号下提出了故障测距方法保证保护选择性和可靠性，故障时相邻线路段的电源出力因素使得保速动性的直流配电网主保护方法具有重要意义。

参考文献：

[1]万跃刚.低压交直流混合微电网研究及试点应用[J].华北电力大学，2014.10

[2]李子山.直流配电网电压控制策略研究[J].应用研究，2015.12