低压直流配电网主动限流控制及保护方案

韩杰祥; 张哲; 冉启胜; 尹项根

doi:10.7500/AEPS20210704004

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低压直流配电网主动限流控制及保护方案

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 低压直流配电网主动限流控制及保护方案
- Active Current-limiting Control and Protection Scheme for Low-voltage DC Distribution Network
- 电力系统自动化 2022年46卷第9期页码：182-190
- 作者机构：
  
  强电磁工程与新技术国家重点实验室（华中科技大学），湖北省武汉市 430074
- 作者简介：
  
  韩杰祥(1995—)，男，博士研究生，主要研究方向：电力系统继电保护、交直流混合配电网控制与保护技术。E-mail：jiexianghan@163.com
  张哲(1962—)，男，通信作者，博士，教授，主要研究方向：电力系统继电保护、直流电网保护技术、新能源故障特性及保护。E-mail：zz_mail2002@163.com
  冉启胜(1994—)，男，硕士研究生，主要研究方向：直流配电网保护技术。E-mail：1428376917@qq.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51877089)
- DOI：10.7500/AEPS20210704004
  中图分类号：
- 收稿：2021-07-04，
  
  修回：2021-11-10，
  
  网络出版：2022-03-21，
  
  纸质出版：2022-05-10
- 稿件说明：
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韩杰祥,张哲,冉启胜等.低压直流配电网主动限流控制及保护方案[J].电力系统自动化,2022,46(9):182-190.

HAN Jiexiang,ZHANG Zhe,RAN Qisheng,et al.Active Current-limiting Control and Protection Scheme for Low-voltage DC Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(9):182-190.
韩杰祥,张哲,冉启胜等.低压直流配电网主动限流控制及保护方案[J].电力系统自动化,2022,46(9):182-190. DOI： 10.7500/AEPS20210704004.

HAN Jiexiang,ZHANG Zhe,RAN Qisheng,et al.Active Current-limiting Control and Protection Scheme for Low-voltage DC Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(9):182-190. DOI： 10.7500/AEPS20210704004.

摘要

低压直流配电网直接面向电力用户，其短路故障对供电可靠性造成严重影响。电力电子变压器具备主动限流能力，能够改善低压直流配电网的故障运行性能。文中针对低压直流配电网短路故障，提出了一种电力电子变压器的主动限流控制方法。结合各类低压直流变换器的接口特点，分析了电流故障分量的方向性特征。基于此，构建了低压直流配电网的保护方案。该方案无须借助通信系统和附加边界元件，能适用于不同的电网结构。仿真试验验证了主动限流控制方法及保护方案的正确性和有效性。

Abstract

Low-voltage DC (LVDC) distribution network directly faces power users

and its short-circuit fault seriously affects the reliability of power supply. The power electronic transformer has the ability of active current-limiting

which can improve the fault operation performance of LVDC distribution network. Aiming at the short-circuit fault of LVDC distribution network

an active current-limiting control method for power electronic transformers is proposed. Combined with the interface characteristics of various LVDC converters

the directional characteristics of current fault components are analyzed. Based on this

the protection scheme of LVDC distribution network is constructed. The scheme can be applied to different power grid structures without the help of communication system and additional boundary elements. Simulation tests verify the correctness and effectiveness of the active current-limiting control method and protection scheme.

关键词

Keywords

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