基于钳位型断路器的柔直系统控保协同技术

薛士敏, 陈文杰, 张君婷, 李翔宇, 李博通, 陈晓龙

天津大学学报(自然科学与工程技术版) ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (07) : 729-740.

基于钳位型断路器的柔直系统控保协同技术

  • 薛士敏, 陈文杰, 张君婷, 李翔宇, 李博通, 陈晓龙
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摘要

柔性直流系统以其在输电领域的巨大优势而获得广泛应用.但在直流系统中,短路故障的强冲击性与电力电子器件的脆弱性之间的矛盾异常尖锐,现有保护策略难以同时满足高速动性与高可靠性的要求.本文从控保协同思想出发,基于一种电压钳位原理的直流断路器,提出一种新的故障处理模式,初步探究在柔直系统中控制与保护深度融合的可能性.当发生短路故障时,投入断路器和换流器相配合的限流功能,一方面限制电力电子器件的过流,解决其脆弱性问题;另一方面为保护提供边界,辅助实现故障的快速定位.在甄别出故障线路后,利用断路器的故障切除功能将故障隔离.此方案同时实现了故障限流、保护边界和故障切除3项功能,可有效缓减由于模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)器件脆弱性所带来的一系列保护问题.在PSCAD/EMTDC中搭建四端双极柔性直流电网模型,仿真结果表明,本控保协同方案能在5 ms内准确识别并隔离故障线路,而且具有较强的耐受过渡电阻能力.

关键词

柔性直流系统 / 控保协同 / 直流断路器 / 故障限流 / 故障定位

中图分类号

TM721.1 / TM561

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薛士敏, 陈文杰, 张君婷, 李翔宇, 李博通, 陈晓龙. 基于钳位型断路器的柔直系统控保协同技术. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2024, 57(07): 729-740

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国家电网有限公司总部管理科技项目(5500-202199270A-0-0-00)

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