基于单端暂态电压的含限流电抗器直流配电网保护方法

陈少宇; 黄文焘; 邰能灵; 卫卫; 陈晔

doi:10.7500/AEPS20200621003

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基于单端暂态电压的含限流电抗器直流配电网保护方法

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 基于单端暂态电压的含限流电抗器直流配电网保护方法
- Protection Method Based on Single-terminal Transient Voltage for DC Distribution Network with Current Limiting Reactor
- 电力系统自动化-方正平台 2021年45卷第8期页码：185-193
- 作者机构：
  
  1.电力传输与功率变换控制教育部重点实验室（上海交通大学），上海市 200240
  2.中国船舶工业集团有限公司第七〇八研究所，上海市 200011
- 作者简介：
  
  陈少宇(1995—)，男，硕士研究生，主要研究方向：柔性直流配电网继电保护。E-mail：chenshaoyu@sjtu.edu.cn
  黄文焘(1988—)，男，通信作者，副教授，博士生导师，主要研究方向：配电网、微电网和分布式新能源控制与保护。E-mail：hwt8989@sjtu.edu.cn
  邰能灵(1972—)，男，教授，博士生导师，主要研究方向：电力系统继电保护和电力系统综合自动化。E-mail：nltai@sjtu.edu.cn
- 基金信息：
  
  上海市教委科研创新重大项目(2019-01-07-00-02-E00044);国家自然科学基金青年基金资助项目(51807117);国家重点研发计划资助项目(2019YFE0102900)
- DOI：10.7500/AEPS20200621003
  中图分类号：
- 收稿日期：2020-06-21，
  
  修回日期：2020-11-05，
  
  网络出版日期：2021-01-08，
  
  纸质出版日期：2021-04-25
- 稿件说明：
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陈少宇,黄文焘,邰能灵等.基于单端暂态电压的含限流电抗器直流配电网保护方法[J].电力系统自动化,2021,45(8):185-193.

CHEN Shaoyu,HUANG Wentao,TAI Nengling,et al.Protection Method Based on Single-terminal Transient Voltage for DC Distribution Network with Current Limiting Reactor[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(8):185-193.
陈少宇,黄文焘,邰能灵等.基于单端暂态电压的含限流电抗器直流配电网保护方法[J].电力系统自动化,2021,45(8):185-193. DOI： 10.7500/AEPS20200621003.

CHEN Shaoyu,HUANG Wentao,TAI Nengling,et al.Protection Method Based on Single-terminal Transient Voltage for DC Distribution Network with Current Limiting Reactor[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(8):185-193. DOI： 10.7500/AEPS20200621003.

摘要

直流配电网故障特性复杂，故障的可靠识别和快速切除是保护面临的主要难点之一。针对含限流电抗器的多端柔性直流配电网，文中利用限流电抗器的故障暂态电压特性，提出一种单端暂态电压的直流线路保护方法。根据限流电抗器故障暂态初始电压的差异识别区内外故障，利用正、负极限流电抗器故障电压构成的电压比值系数区分故障类型，并据此提出故障识别判据和故障选极判据。在Simulink中建立多端柔性直流配电网仿真模型，结果表明所提保护方法可在0.5 ms内快速判别故障位置和故障类型，仅利用单端数据即可实现全线速动，具有良好的区内外故障识别区分能力，且无须考虑通信和双端数据同步问题，具有良好的抗过渡电阻和抗噪声干扰能力。

Abstract

The fault characteristics of DC distribution networks are of great complexity. Reliable identification and fast isolation of faults are the main difficulties faced by protection. Aiming at the multi-terminal flexible DC distribution network with current limiting reactors

based on the fault transient voltage characteristics of current limiting reactors

a single terminal transient voltage protection method for DC lines is proposed. According to the difference of transient initial voltage of current limiting reactors

the internal and external faults can be identified. The fault types can be distinguished by the voltage ratio coefficient composed of fault voltage of positive and negative limiting current reactors. According to these characteristics

the fault identification criterion and fault pole selection criterion are proposed. The simulation model of the multi-terminal flexible DC distribution network is established in Simulink platform. The results show that the proposed protection method can quickly identify the fault location and fault type within 0.5 ms and can realize the full-line fast operation only by using single-terminal data. Also

the protection method has a good distinction ability between internal and external faults

does not need to consider communication and double-ended data synchronization

and has good anti-transition resistance and anti-noise interference capabilities.

关键词

Keywords

references

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