柔性直流配電網(wǎng)保護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)柔性直流配電網(wǎng)的研究剛開(kāi)始起步，柔性直流配電網(wǎng)的應(yīng)用仍受限于缺乏關(guān)鍵技術(shù)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。本文以應(yīng)用于城市的柔性直流配電網(wǎng)為研究對(duì)象，采用理論分析與PSCAD/EMTDC仿真驗(yàn)證相結(jié)合的方法，系統(tǒng)的分析了柔性直流配電網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)和控制策略，研究了系統(tǒng)的接地方式和故障特性，并提出了一種新的繼電保護(hù)方案。
　　本文首先分析了應(yīng)用于柔性直流配電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備如整流器、逆變器、直流變壓器，直流斷路器，以及分布式電源光

2、伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)的模型。提出了一種柔性直流配電系統(tǒng)的啟動(dòng)控制策略,以避免啟動(dòng)過(guò)程中過(guò)流對(duì)電力電子器件造成損害。提出了一種保護(hù)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)策略，以確保故障被隔離后，非故障區(qū)域能夠正常運(yùn)行。
　　其次，在研究了直流不平衡電壓恢復(fù)的理論的基礎(chǔ)上分析了聯(lián)接變壓器的接地方式對(duì)換流器交流側(cè)不同位置單相接地故障和直流側(cè)單極接地故障的影響。與以往分析方法不同，為了提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，在分析系統(tǒng)故障時(shí)，考慮了IGBT不閉鎖的情況。并討論

3、了在實(shí)際應(yīng)用中如何確保IGBT運(yùn)行在不閉鎖狀態(tài)下。分析結(jié)果表明，接地方式對(duì)系統(tǒng)的故障過(guò)程和故障恢復(fù)過(guò)程有很大影響。分析方法和結(jié)論為柔性直流配網(wǎng)的接地方式選取、保護(hù)方案配置提供了參考。在此基礎(chǔ)上確立了柔性直流配電系統(tǒng)的接地系統(tǒng)配置。
　　第三，在特定的接地方式下，在不閉鎖換流站的前提下研究了該系統(tǒng)中壓直流側(cè)發(fā)生極間短路和單極接地短路故障時(shí)的故障特性，并分析了故障對(duì)其他區(qū)域的影響以及故障點(diǎn)過(guò)渡電阻的大小可能對(duì)故障特性產(chǎn)生的影響。

4、>　　第四，提出了一種新的繼電保護(hù)方案。針對(duì)會(huì)產(chǎn)生過(guò)流并危害電力電子裝置的極間短路故障和小電阻接地故障，設(shè)計(jì)了通過(guò)比較相鄰保護(hù)安裝處測(cè)得的線(xiàn)路電流狀態(tài)值來(lái)判別故障區(qū)間的主保護(hù)。針對(duì)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的大電阻接地故障情況，設(shè)計(jì)了以電壓不平衡量作為啟動(dòng)判據(jù)，通過(guò)比較任何相鄰保護(hù)安裝處測(cè)得的不平衡電流狀態(tài)值來(lái)實(shí)現(xiàn)故障定位和故障隔離的后備保護(hù)。針對(duì)可能出現(xiàn)的保護(hù)拒動(dòng)或通信裝置失靈現(xiàn)象設(shè)計(jì)了第一級(jí)遠(yuǎn)后備保護(hù)和第二級(jí)遠(yuǎn)后備保護(hù)，各級(jí)保護(hù)通過(guò)時(shí)間上的配合來(lái)