交直流混合有源配電系統(tǒng)直流側(cè)保護研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展,人類對電能的要求越來越高,而現(xiàn)有的交流配電網(wǎng)在電能質(zhì)量、供電可靠性以及新能源的吸納能力等方面都不能滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需求,然而國內(nèi)外諸多文獻已經(jīng)證明了直流配網(wǎng)在這些方面都具有傳統(tǒng)交流配網(wǎng)不可比擬的優(yōu)勢。直流配網(wǎng)是未來配網(wǎng)發(fā)展的主要方向,交直流混合配電系統(tǒng)是交流配網(wǎng)到直流配網(wǎng)發(fā)展的過渡過程。但由于缺乏快速、有效的保護系統(tǒng)阻礙了直流配網(wǎng)的發(fā)展。論文主要研究了交直混合有源配電系統(tǒng)直流側(cè)(直流配網(wǎng))保護方面的內(nèi)容。
　　現(xiàn)

2、有的直流系統(tǒng)主要有高壓直流輸電系統(tǒng)、發(fā)電廠與變電站二次側(cè)直流電源系統(tǒng)、直流牽引系統(tǒng)等,它們都根據(jù)各自的特點設(shè)計有相應(yīng)的保護系統(tǒng)。本文首先分析了上述直流系統(tǒng)保護應(yīng)用于直流配網(wǎng)的不適應(yīng)性,然后在分析直流配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、接地方式以及電壓等級的基礎(chǔ)上建立了基于 PSCAD/EMTDC的交直流混合有源配電系統(tǒng)模型。通過理論和仿真分析得出直流配網(wǎng)保護的難點:諸多的變流器應(yīng)用于直流配網(wǎng)中,而變流器直流側(cè)通常有電容值較大的穩(wěn)壓濾波電容,在故障條件下,

3、電容器會迅速放電,試圖維持直流側(cè)電壓,但由于直流配網(wǎng)負(fù)載阻抗小,造成短路電流增長速度相當(dāng)快,且幅值大,若不及時切除故障,會導(dǎo)致變流器中反向并聯(lián)二極管導(dǎo)通,而使故障擴大,因此直流配網(wǎng)保護的極限切除時間較小。論文針對直流配網(wǎng)的故障特點,提出了基于非單元保護的保護方案,給出了相應(yīng)的保護判據(jù)與整定原則,仿真表明:該保護方案能夠快速地切除故障。
　　直流開關(guān)設(shè)備是直流配網(wǎng)保護的關(guān)鍵設(shè)備,論文分析了機械式斷路器、固態(tài)斷路器以及混合式斷路器三種