【技术实现步骤摘要】
直流电网系统故障的多重防线控制方法及直流电网系统
本申请涉及直流电网
，具体涉及直流电网系统故障的多重防线控制方法及直流电网系统。
技术介绍
多端直流输电是直流电网发展的一个阶段，能够实现多电源供电和多落点受电，将直流传输线在直流侧互相连接起来，构成直流电网系统。其具有潮流控制灵活、传输损耗小和高可靠性的优势。近年来直流电网技术应用范围越来越广泛，在应用过程中面临诸多问题。直流电网系统由于引入了大量的电力电子变流器，其运行方式更加灵活，也更为复杂，如何有效的保障直流电网运行的可靠性成为了限制直流电网发展的瓶颈。由于直流系统的线路阻抗较小，一旦发生短路故障，短路电流上升速率极快，而电力电子变流器由功率半导体构成，功率半导体器件的过流能力有限，短路电流会造成变流器损坏或闭锁。另一方面，由于线路阻抗小，系统发生短路时，各个点的短路电流接近，在保障设备安全的前提下如何实现对故障的精确定位也是目前难以解决的问题。实现故障的精确定位是实现故障隔离的前提，上述问题阻碍了直流电网向更大规模应用发展。专利...
【技术保护点】
1.一种直流电网系统故障的多重防线控制方法，所述直流电网系统包括至少两组直流母线、源端换流器和直流传输线，每组所述直流母线包含正极母线和负极母线，所述源端换流器为所述直流母线提供直流电源的换流器，所述换流器输入侧连接交流电源或直流电源或另一直流母线，所述直流传输线连接任意两组直流母线，当所述直流电网系统内部发生短路故障时，所述控制方法包括以下三种控制的至少两种：/n第一道限流模式防线控制，通过限流装置在故障初期限制故障电流；/n第二道控流模式防线控制，通过所述源端变流器或控流装置将故障电流控制在安全范围内；/n第三道断流模式防线控制，通过故障点所在直流传输线上的分断装置隔离故障。/n
【技术特征摘要】
1.一种直流电网系统故障的多重防线控制方法，所述直流电网系统包括至少两组直流母线、源端换流器和直流传输线，每组所述直流母线包含正极母线和负极母线，所述源端换流器为所述直流母线提供直流电源的换流器，所述换流器输入侧连接交流电源或直流电源或另一直流母线，所述直流传输线连接任意两组直流母线，当所述直流电网系统内部发生短路故障时，所述控制方法包括以下三种控制的至少两种：
第一道限流模式防线控制，通过限流装置在故障初期限制故障电流；
第二道控流模式防线控制，通过所述源端变流器或控流装置将故障电流控制在安全范围内；
第三道断流模式防线控制，通过故障点所在直流传输线上的分断装置隔离故障。
2.如权利要求1所述的多重防线控制方法，其中，所述第一道限流模式防线控制中，在直流电网中选取不同的短路点计算故障电流，当计算得到的故障电流峰值大于设备电流耐受峰值时，则串入一定阻抗值的所述限流装置，重新计算故障电流峰值，直至所有的短路点下均满足故障电流峰值小于设备电流耐受峰值。
3.如权利要求2所述的多重防线控制方法，其中，所述故障电流峰值的计算公式为：
Idmax＝Udc/(Z0+Z1)，
其中，Udc为源端换流器输出电压，Z0为源端换流器的等效内阻，Z1为直流短路点距源端换流器之间直流传输线的阻抗，串入阻抗值为Z的限流装置后，计算故障电流峰值Idmax2＝Udc/(Z+Z0+Z1)，选取的限流装置的Z应使Idmax2小于设备电流耐受峰值Is_max。
4.如权利要求1所述的多重防线控制方法，其中，所述第二道控流模式防线控制中，根据各直流传输线的额定负荷设定过流保护定值，延时定值，设置各个所述源端换流器的控流目标值，所述控流目标值大于过流保护定值，控流持续时间大于延时定值。
5.如权利要求1所述的多重防线控制方法，其中，所述控流目标值的选取方式为：
控流目标值Iref＝ki×Izd，ki为电流裕度系数，典型值取1.05～2，Izd为靠近控流装置的一级分断装置过流保护整定值；
控流持续时间Tref＝kt×tzd，kt为时间裕度系数，典型值取1.05～2，tzd为靠近控流装置的一级分断装置过流保护延时整定值。
6.如权利要求2至5之任一项所述的多重防线控制方法，其中，所述第三道断流模式防线控制中，根据所述故障电流峰值或所述控流目标值，在直流电网中适当的位置配置分断装置，并确定分断装置的电流耐受能力和分断能力。
7.如权利要求6所述的多重防线控制方法，其中，所述分断装置的电流耐受能力应大于所述故障电流峰值，分断电流能力应大于所确定的部分或全部源端换流器控流目标值之和。
8.如权利要求6所述的多重防线控制方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢晔源，连建阳，王宇，卢宇，李海英，曹冬明，张中锋，王文杰，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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