直流配网阀侧接地故障保护研究

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近年来柔性直流配电网得到了快速发展,柔性直流电网的保护技术也成为了研究热点之一。本文以柔性直流配电网为研究对象在PSCAD/EMTDC平台上搭建相应的仿真模型并结合理论分析研究了系统不同接地方式下的故障特性,分析了多端柔性直流配电网中可能出现的谐振情况,并提出了一种新的故障识别保护原理。  本文首先分析了柔性直流配电网不同接地方式下交流阀侧单相接地故障的零序等效通路,对比了不同接地方式下非故障端交流电压、电流和直流电压受到的影响,然后分析了每种接地方式下故障端与非故障端的零序电压、电流、共模电压、电流的特征。其次,在特定的接地方式下,基于零序等效通路阐述了多端柔性直流配电网工频共模电压与共模电流的关系式,讨论了三种系统中可能出现的谐振情况对故障端和非故障端的影响,对比了不同谐振情况下故障端和非故障端的零序电压、电流、共模电压、电流,分析了各种情况下故障端的阻抗特性。最后提出了基于直流侧共模阻抗的保护方案来识别接地故障发生端并对判据的过渡电阻耐受能力进行了分析。以上分析与结论均在PSCAD仿真平台进行了验证。
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