Multi-objective Optimal Configuration Method for DC Reactor and Capacitive Current Limiter

Chunbing JIANG; Chengyong ZHAO

doi:10.7500/AEPS20200824005

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Multi-objective Optimal Configuration Method for DC Reactor and Capacitive Current Limiter

Application Research | 更新时间：2025-06-16

- Multi-objective Optimal Configuration Method for DC Reactor and Capacitive Current Limiter
- Automation of Electric Power Systems Vol. 45, Issue 10, Pages: 149-156(2021)
- 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：
  
  National Key R&D Program of China
- DOI：10.7500/AEPS20200824005
  CLC：
- Received：24 August 2020，
  
  Revised：2020-12-14，
  
  Published Online：24 March 2021，
  
  Published：25 May 2021
- 稿件说明：
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蒋纯冰,赵成勇.直流电抗器与电容型限流器多目标优化配置方法[J].电力系统自动化,2021,45(10):149-156.

JIANG Chunbing,ZHAO Chengyong.Multi-objective Optimal Configuration Method for DC Reactor and Capacitive Current Limiter[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(10):149-156.
蒋纯冰,赵成勇.直流电抗器与电容型限流器多目标优化配置方法[J].电力系统自动化,2021,45(10):149-156. DOI： 10.7500/AEPS20200824005.

JIANG Chunbing,ZHAO Chengyong.Multi-objective Optimal Configuration Method for DC Reactor and Capacitive Current Limiter[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(10):149-156. DOI： 10.7500/AEPS20200824005.

摘要

直流电网中直流故障电流抑制是亟须解决的关键问题之一。为了抑制故障电流的上升速率与峰值，针对含有电容型限流器的直流断路器，综合考虑电感和电容的故障电流抑制效果，分析了投入电容型故障限流器前后的故障电流特性，提出了在满足直流断路器开断容量限制和换流器桥臂电力电子器件电流限制的约束条件下直流电抗器和电容型限流器的优化配置方案。在PSCAD/EMTDC中搭建了六端直流电网模型，以直流电抗器电感值、限流电容两端电压和直流断路器分断电流作为多目标函数，对直流电抗器和电容型限流器进行参数优化，并给出针对不同电气应用场景的直流电抗器和电容型限流器优化配置方案。

Abstract

The suppression of direct current (DC) fault current in the DC power grid is one of the key problems to be solved urgently. In order to suppress the rising rate and the peak value of fault current

this paper comprehensively considers the effect of inductors and capacitors on fault current suppression in the DC circuit breaker (DCCB) with the capacitive current limiter. And the fault current characteristics before and after the throw-in of capacitive current limiter are analyzed. Then this paper proposes the optimal configuration scheme of the DC reactor and the capacitor current limiter under the constraint conditions of the breaking capacity limit of DCCB and the current limit of power electronic devices on the arm of the converter. Finally

a six-terminal DC power grid model is built in the PSCAD/EMTDC

and the parameters of DC reactor and capacitive current limiter are optimized with the multi-objective function of the inductances of DC reactors

the voltage across capacitive current limiters and the breaking current of DCCB. The optimal configuration schemes of the DC reactor and the capacitive current limiter are provided for different electrical application scenarios.

关键词

Keywords

references

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