DC-side Fault Characteristics and Grounding Mode of Hybrid AC/DC Distribution Network with Two-terminal Power Supply

Xiao LI; Chunju FAN; Guoyu WANG; Shenda JIN

doi:10.7500/AEPS20210525005

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DC-side Fault Characteristics and Grounding Mode of Hybrid AC/DC Distribution Network with Two-terminal Power Supply

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

- DC-side Fault Characteristics and Grounding Mode of Hybrid AC/DC Distribution Network with Two-terminal Power Supply
- Automation of Electric Power Systems Vol. 46, Issue 11, Pages: 161-169(2022)
- 作者机构：
  
  上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海市 200240
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key R&D Program of China(2017YFB0903201)
- DOI：10.7500/AEPS20210525005
  CLC：
- Received：25 May 2021，
  
  Revised：2021-11-10，
  
  Published Online：17 January 2022，
  
  Published：10 June 2022
- 稿件说明：
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李潇,范春菊,王国钰等.两端电源供电交直流混合配电网直流侧故障特征和接地方式[J].电力系统自动化,2022,46(11):161-169.

LI Xiao,FAN Chunju,WANG Guoyu,et al.DC-side Fault Characteristics and Grounding Mode of Hybrid AC/DC Distribution Network with Two-terminal Power Supply[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(11):161-169.
李潇,范春菊,王国钰等.两端电源供电交直流混合配电网直流侧故障特征和接地方式[J].电力系统自动化,2022,46(11):161-169. DOI： 10.7500/AEPS20210525005.

LI Xiao,FAN Chunju,WANG Guoyu,et al.DC-side Fault Characteristics and Grounding Mode of Hybrid AC/DC Distribution Network with Two-terminal Power Supply[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(11):161-169. DOI： 10.7500/AEPS20210525005.

摘要

交直流混合配电网是从交流配电网向直流配电网过渡的有效解决方案。为提升交直流混合配电网传输容量与供电可靠性，多端供电结构逐渐被广泛采用。从两端电源供电结构入手，研究当发生单极接地故障时的直流侧故障特征及接地方式。通过对故障回路的分析，研究了发生故障后电流的阶段性特性，推导故障电压与电流的时间表达式，并通过数学简化得到故障过电流峰值与达到峰值时刻的简单计算式。在此基础上，通过实例给出了选择接地电阻阻值的方法。研究分析了当两侧回路参数不对称时的故障电流振荡现象和规律，并提出基于等效拆分法的四阶微分方程回路计算方法进行故障电流计算。仿真结果表明，所提出的计算方法和接地方式适用于两端电源供电的交直流混合配电网的直流侧，有助于交直流混合配电网的安全、稳定、可靠运行。

Abstract

Hybrid AC/DC distribution network is an effective solution for the transition from AC distribution network to DC distribution network. To improve the transmission capacity and power supply reliability of hybrid AC/DC distribution network

the multi-terminal power supply structure is widely used. Starting with the two-terminal power supply structure

the DC-side fault characteristics and grounding mode are studied when the single-pole grounding fault occurs. Through the analysis of the fault circuit

the stage performance of the current after fault is studied. The time expression of the fault voltage and current is obtained

and the simpler calculation formula of the peak value and the peak time of the fault over-current is deducted through mathematical simplification. On this basis

the method for selecting the grounding resistance value is given by an example. When the parameters of both sides of the circuit are asymmetric

the phenomenon and law of the fault current oscillation are studied and analyzed

and a circuit calculation method of the four-order differential equation based on the equivalent splitting method is proposed to calculate the fault current. The simulation results show that the proposed calculation method and grounding mode are suitable for the DC side of the two-terminal hybrid AC/DC distribution network

and contribute to the safe

stable and reliable operation of the hybrid AC/DC distribution network.

关键词

Keywords

references

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