基于暂态功率方向的柔性直流配电网线路单极接地保护方法

作者：李卫丰; 王超; 薛永端; 李娟; 徐丙垠

来源：电力系统保护与控制, 2021, 49(23): 1-10.

DOI：10.19783/j.cnki.pspc.202115

• 柔性直流配电网
• 模块化多电平换流器
• 单极接地故障
• 暂态
• 方向纵联保护

单极接地故障是柔性直流配电网最为常见的故障。采用小电流接地方式的MMC型柔性直流配电网发生单极接地故障时,短路电流小(主要是分布电容电流),故障识别困难,柔性直流配电网接地故障检测亟待解决。利用相模变换建立了基于MMC的多端环状柔性直流配电网单极接地故障的零模网络电路,分析了零模网络换流器和直流线路的阻抗特性。在所关注的特征频段内将零模网络简化等效,分析得到故障线路两端的零模电压导数与零模电流的极性均相反,非故障线路两端至少有一端的零模电压导数与零模电流极性相同。利用该故障线路与非故障线路差异特征,设计了一种利用暂态功率的方向纵联保护方法。其中故障线路两端暂态功率方向均为负,非故障线路两端功率方向至少有一端为正。最后在PSCAD/EMTDC平台搭建仿真验证。结果表明,所提保护方法能可靠识别区内区外故障,不依赖线路边界元件,无需数据同步,具有较好的耐受过渡电阻能力。

• 单位
  中国石油大学（华东）; 山东科汇电力自动化股份有限公司