含电流型潮流控制器的柔性直流电网故障电流抑制特性分析

周念成; 向浩楠; 魏能峤; 廖建权; 王洪彬; 王强钢

doi:10.7500/AEPS20220518006

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含电流型潮流控制器的柔性直流电网故障电流抑制特性分析

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 含电流型潮流控制器的柔性直流电网故障电流抑制特性分析
- Analysis on Fault Current Suppression Characteristics of Flexible DC Power Grid with Current Flow Controller
- 电力系统自动化 2023年47卷第4期页码：142-152
- 作者机构：
  
  1.输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学),重庆市 400044
  2.四川大学电气工程学院,四川省成都市 610065
  3.国网重庆市电力公司电力科学研究院,重庆市 401121
- 作者简介：
  
  周念成(1969—)，男，博士，教授，主要研究方向：电力系统自动化和电能质量。E-mail：cee_nczhou@cqu.edu.cn
  向浩楠(1997—)，男，硕士研究生，主要研究方向：柔性直流电网故障保护与控制。E-mail：451700477@qq.com
  魏能峤(1990—)，男，博士研究生，主要研究方向：高压柔性直流输电。E-mail：weinengqiao@163.com
  王强钢(1987—)，男，通信作者，博士，副教授，主要研究方向：电力系统运行与控制、电力系统自动化和电能质量。E-mail：qianggang1987@cqu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(52077017)
- DOI：10.7500/AEPS20220518006
  中图分类号：
- 收稿：2022-05-18，
  
  修回：2022-09-16，
  
  网络出版：2022-01-06，
  
  纸质出版：2023-02-25
- 稿件说明：
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周念成,向浩楠,魏能峤等.含电流型潮流控制器的柔性直流电网故障电流抑制特性分析[J].电力系统自动化,2023,47(4):142-152.

ZHOU Niancheng,XIANG Haonan,WEI Nengqiao,et al.Analysis on Fault Current Suppression Characteristics of Flexible DC Power Grid with Current Flow Controller[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(4):142-152.
周念成,向浩楠,魏能峤等.含电流型潮流控制器的柔性直流电网故障电流抑制特性分析[J].电力系统自动化,2023,47(4):142-152. DOI： 10.7500/AEPS20220518006.

ZHOU Niancheng,XIANG Haonan,WEI Nengqiao,et al.Analysis on Fault Current Suppression Characteristics of Flexible DC Power Grid with Current Flow Controller[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(4):142-152. DOI： 10.7500/AEPS20220518006.

摘要

为有效抑制多端柔性直流电网的短路电流，提出基于限流贡献度的电流型潮流控制器（CFC）故障抑制特性量化方法，以分析CFC参数对故障电流的影响。首先，分析了由全桥开关与电容器并联组成的桥式拓扑结构CFC的工作特性，提出了在故障发生时故障限流控制模式下的控制策略，以及与直流断路器协调配合的动作时序。然后，构建含CFC限流的直流电网等效电路，推导了故障发生各阶段电流的解析表达式。在此基础上，提出CFC限流贡献度的分析方法，研究CFC不同参数和动作时序下对柔性直流故障电流的抑制特性。

Abstract

In order to effectively suppress the short-circuit current of the multi-terminal flexible DC power grid

this paper proposes a quantitative method of fault suppression characteristics of current flow controller (CFC) based on the current limiting contribution to analyze the influence of CFC parameters on the fault current. First

the operation characteristics of the bridge topology CFC composed of full bridge switches and capacitors in parallel are analyzed

and the control strategy in the fault current limiting control mode when a fault occurs is proposed

as well as the operation sequence coordinated with the DC circuit breaker. The equivalent circuit of the DC power grid with CFC current limiting is constructed

and the analytical expression of current in each stage of fault occurrence is derived. On this basis

the analysis method of CFC current limiting contribution is proposed to study the suppression characteristics of CFC on flexible DC fault current with different parameters and operation sequences.

关键词

Keywords

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