基于控制特征量响应的多端柔性直流输电线路保护

高飘; 郑晓冬; 晁晨栩; 邰能灵; 杨增力; 王晶

doi:10.7500/AEPS20210815003

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基于控制特征量响应的多端柔性直流输电线路保护

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 基于控制特征量响应的多端柔性直流输电线路保护
- Protection for Multi-terminal Flexible DC Transmission Lines Based on Response of Control Characteristics
- 电力系统自动化 2022年46卷第5期页码：122-131
- 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.国网湖北省电力有限公司,湖北省武汉市430077
- 作者简介：
  
  高飘(1998—)，男，硕士研究生，主要研究方向：柔性直流输电控制和保护。E-mail：1913757840@sjtu.edu.cn
  郑晓冬(1985—)，男，通信作者，博士，副教授，主要研究方向：高压直流输电控制保护、新能源与智能电网技术。Email：xiaodongzheng@sjtu.edu.cn
  晁晨栩(1998—)，男，硕士研究生，主要研究方向：新能源配电网保护与控制。E-mail：ccx405@sjtu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51877135);国家重点研发计划资助项目(2016YFB0900601);上海市启明星计划(18QA1402100)
- DOI：10.7500/AEPS20210815003
  中图分类号：
- 收稿：2021-08-15，
  
  修回：2021-11-04，
  
  网络出版：2022-01-14，
  
  纸质出版：2022-03-10
- 稿件说明：
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高飘,郑晓冬,晁晨栩等.基于控制特征量响应的多端柔性直流输电线路保护[J].电力系统自动化,2022,46(5):122-131.

GAO Piao,ZHENG Xiaodong,CHAO Chenxu,et al.Protection for Multi-terminal Flexible DC Transmission Lines Based on Response of Control Characteristics[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(5):122-131.
高飘,郑晓冬,晁晨栩等.基于控制特征量响应的多端柔性直流输电线路保护[J].电力系统自动化,2022,46(5):122-131. DOI： 10.7500/AEPS20210815003.

GAO Piao,ZHENG Xiaodong,CHAO Chenxu,et al.Protection for Multi-terminal Flexible DC Transmission Lines Based on Response of Control Characteristics[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(5):122-131. DOI： 10.7500/AEPS20210815003.

摘要

多端柔性直流输电系统控制灵活，系统故障时控制与保护联系紧密。在考虑柔性直流输电不同控制策略下控制过程量的响应特征基础上，利用控制信号暂态能量的大小关系识别区内外故障，并利用正负极的暂态能量比值进行故障选极，提出一种基于外环功率控制类特征信号检测直流输电线路故障的保护方案。该方案充分利用换流器的快速响应能力，实现简单，故障检测时间快，便于控制和保护的集成设计，能够实现对不同控制策略和控制参数的自适应保护。最后，通过大量仿真验证了所提保护方案在故障识别以及故障选极上的有效性，并考虑多种因素的影响，验证了保护的可靠性。

Abstract

The multi-terminal flexible DC transmission system has high control flexibility

and the control and protection are closely linked when the system fault occurs. With consideration of the response characteristics of the control process variables with different control strategies of flexible DC transmission

the magnitude relationship of the control signal transient energy for control signal is used to identify internal and external faults

and the transient energy ratio of the positive and negative poles is used to select the fault pole. A protection scheme for detecting DC transmission line faults based on characteristic signals of outer loop power control is proposed. The scheme makes full use of the rapid response capability of converters. It is simple to implement

has a fast failure detection time

and facilitates the integrated design of control and protection. It can realize the adaptive protection of different control strategies and control parameters. Finally

the effectiveness of the proposed protection scheme in fault identification and failure pole selection is verified through a large number of simulations

and the reliability of the protection is verified with the influence of various factors.

关键词

Keywords

references

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