【技术实现步骤摘要】
一种柔性直流电网快速保护方法
本专利技术属于电力系统直流输配电领域，尤其涉及一种柔性直流电网快速保护方法。
技术介绍
基于模块化多电平变换器(Modularmultilevelconverter,MMC)的柔性直流输、配电技术具有不存在换向失败，有功、无功独立控制等优势，是解决大规模可再生能源远距离汇集送出的有效手段。由于直流电网的阻尼系数较低，一旦直流侧发生短路故障，MMC子模块电容将迅速放电，故障电流快速增加，危害系统中电力电子器件的安全。由于直流故障电流上升速度极快，直流故障清除所需时间越长，故障电流越大，为减小直流断路器开断电流，直流系统要求线路保护必须在几毫秒内切除故障，但这对直流断路器的开断速度提出了极高的要求，增加了直流断路器的制造难度与成本，目前对减小直流断路器开断故障电流的研究大都集中在充分利用MMC的控制能力上，通过减小故障后MMC的输出直流电压实现主动限流，且大多文献都是针对基于全桥型MMC或混合型MMC的柔性直流电网。目前在直流线路保系统中一般采用行波保护作为系统主保护，同时配合直流断...
【技术保护点】
1.一种柔性直流电网快速保护方法，其特征在于，该方法首先利用直流电网单端量故障电流变化率特性完成快速故障识别，然后将快速故障识别发出的保护信号作为电网故障线路中直流断路器的预动作指令，使直流系统中的主保护与直流断路器工作在并行工作模式下，进而加快故障的隔离速度，具体包括以下步骤：/n步骤一：实时监测直流系统中换流器与直流输电线路的直流电流变化率大小与方向；/n步骤二：直流系统正常运行时，直流电流变化率很小，快速故障识别不启动，不会向直流断路器发出动作信号；/n步骤三：直流系统发生短路故障后，直流电网中的电流变化率快速增大，当直流电流变化率大小与方向都满足故障判据时，根据快速...
【技术特征摘要】
1.一种柔性直流电网快速保护方法，其特征在于，该方法首先利用直流电网单端量故障电流变化率特性完成快速故障识别，然后将快速故障识别发出的保护信号作为电网故障线路中直流断路器的预动作指令，使直流系统中的主保护与直流断路器工作在并行工作模式下，进而加快故障的隔离速度，具体包括以下步骤：
步骤一：实时监测直流系统中换流器与直流输电线路的直流电流变化率大小与方向；
步骤二：直流系统正常运行时，直流电流变化率很小，快速故障识别不启动，不会向直流断路器发出动作信号；
步骤三：直流系统发生短路故障后，直流电网中的电流变化率快速增大，当直流电流变化率大小与方向都满足故障判据时，根据快速故障识别方法识别出故障线路，向对应的直流断路器发送动作信号，使其进行预动作，即先进行第一次换流操作与快速机械开关分闸操作，其他直流断路器保持正常运行；
步骤四：若直流系统中的主保护检测到线路故障，则系统主保护会在直流断路器分闸时发出保护信号，使直流断路器在完成快速机械开关分闸操作后接着进行第二次换流操作，切断故障电流，实现快速故障隔离；若直流系统中的主保护没有检测到线路故障或者检测到线路受到扰动，则不会向直流断路器发送保护信号，在直流断路器完成快速机械开关分闸操作后进行复归操作，即先执行快速机械开关合闸操作，待完全合闸后再进行开断直流断路器转移支路中固态开关的操作，使断路器恢复正常运行状态；
所述直流系统的主保护可以为电流行波保护或电压行波保护，其功能为直流线路故障检测、故障识别与故障定位，同时可向相应的直流断路器发送保护命令，另其切除故障；
所述步骤一实时监测直流系统中的电流变化率，首先定义系统为基于半桥子模块的模块化多电平换流器柔性直流输电系统；具体为四端环形柔性直流电网，直流电网中换流站采用半桥MMC拓扑结构，直流电网中的直流输电线路为架空线，用L1、L2、L3和L4代表，CB12、CB21、CB23、CB32、CB34、CB43、CB14与CB41为直流电网中配置的直流断路器，即保护装置，分别安装在直流线路L1、L2、L3和L4的两端；其次定义直流电网中四个MMC的直流电流由换流站指向线路为正方向，直流断路器电流由母线指向线路为正方向；
所述步骤三故障识别后向相应的直流断路器发送故障信号，F1为线路L2上的短路故障点，当L2发生区内故障时，故障线路两端分别检测到故障，即CB23与CB32分别接收到保护指令，进行保护动作，隔离故障线路L2；当线路L2在MMC2端发生区内故障时，故障两端断路器CB23与CB32及故障近端线...
【专利技术属性】
技术研发人员：公铮，赵思涵，赵纯，高子怡，亓俊鹏，周娟，戴鹏，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。