Adaptive Reclosing Scheme for DC Distribution Network Based on Cascaded Full-bridge DC Circuit Breaker

Tao ZHENG; Wenxuan LYU

doi:10.7500/AEPS20200115010

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Adaptive Reclosing Scheme for DC Distribution Network Based on Cascaded Full-bridge DC Circuit Breaker

Special Topic on Technology of protection and control for AC/DC hybrid power grid | 更新时间：2025-06-16

- Adaptive Reclosing Scheme for DC Distribution Network Based on Cascaded Full-bridge DC Circuit Breaker
- Automation of Electric Power Systems Vol. 44, Issue 22, Pages: 78-86(2020)
- 作者机构：
  
  新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学），北京市 102206
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Key Project of Smart Grid Technology and Equipment of National Key R&D Program of China;State Grid Corporation of China
- DOI：10.7500/AEPS20200115010
  CLC：
- Received：15 January 2020，
  
  Revised：2020-04-11，
  
  Published Online：21 May 2020，
  
  Published：25 November 2020
- 稿件说明：
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郑涛,吕文轩.基于级联全桥型直流断路器的直流配电网自适应重合闸方案[J].电力系统自动化,2020,44(22):78-86.

ZHENG Tao,LYU Wenxuan.Adaptive Reclosing Scheme for DC Distribution Network Based on Cascaded Full-bridge DC Circuit Breaker[J].Automation of Electric Power Systems,2020,44(22):78-86.
郑涛,吕文轩.基于级联全桥型直流断路器的直流配电网自适应重合闸方案[J].电力系统自动化,2020,44(22):78-86. DOI： 10.7500/AEPS20200115010.

ZHENG Tao,LYU Wenxuan.Adaptive Reclosing Scheme for DC Distribution Network Based on Cascaded Full-bridge DC Circuit Breaker[J].Automation of Electric Power Systems,2020,44(22):78-86. DOI： 10.7500/AEPS20200115010.

摘要

柔性直流配电网是配电系统的重要发展方向，可以采用电缆和架空线2种方式组网。鉴于架空线路瞬时性故障多发的特点，基于架空线的柔性直流配电网应配备有效的自适应重合闸方案，以提高供电可靠性。为实现这一目标，从断路器线路端电压与电流的相位差异特征出发，提出一种基于级联全桥型直流断路器控制的自适应重合闸方案。首先

通过断路器转移支路的主动控制产生一定频率的故障检测电压；进而，根据断路器线路端电压电流在对应频率下相位特征的差异，区分瞬时性和永久性故障，并进一步分析了过渡电阻等因素的影响；最后，利用PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了柔性直流配电网模型，验证了所提自适应重合闸方案的可行性和有效性。

Abstract

Flexible DC distribution network is an important development area of power distribution system

which can be built with overhead lines or cables. Considering the faults on overhead lines are mostly temporary

it is necessary for DC distribution network based on overhead lines to adopt effective reclosing scheme to improve power reliability. In order to realize this objective

this paper utilizes the different phase characteristics between voltage and current of the breaker on the line terminal

and further proposes an adaptive reclosing scheme based on the cascaded full-bridge DC circuit breaker (DCCB). Firstly

the fault detection voltage at a given frequency is generated by the active control of the transmission branch of the DCCB. Secondly

temporary or permanent faults are distinguished according to the different phase characteristics of voltage and current on the line terminal of the DCCB at this frequency. Moreover

the influence of some factors like transition resistance is analyzed. Finally

a model of DC distribution network is built on PSCAD/EMTDC to verify the feasibility and effectiveness of the proposed adaptive reclosing scheme.

关键词

Keywords

references

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