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李斌,刘海金,靳鹤志,王金浩,王亮,温伟杰.含高比例分布式电源的直流配电系统故障恢复过电压机理及其抑制[J].电测与仪表,2023,60(11):45-52.
LI Bin,LIU Haijin,JIN Hezhi,WANG Jinhao,WANG Liang,WEN Weijie.Fault recovery overvoltage and its suppression in DC distribution system with high DG penetration[J].Electrical Measurement & Instrumentation,2023,60(11):45-52.
含高比例分布式电源的直流配电系统故障恢复过电压机理及其抑制
Fault recovery overvoltage and its suppression in DC distribution system with high DG penetration
DOI:10.19753/j.issn1001-1390.2023.11.006
中文关键词:  两电平VSC  DC/DC换流器  故障恢复过电压  限流参数匹配设计
英文关键词:two-level VSC, DC/DC converter, fault recovery overvoltage, current limiting parameter matching design
基金项目:山西省电力公司科技项目(52053023000T)
                 
作者中文名作者英文名单位
李斌LI Bin天津大学 电气自动化与信息工程学院
刘海金LIU Haijin国网山西省电力公司电力科学研究院;天津大学 电气自动化与信息工程学院
靳鹤志JIN Hezhi天津大学 电气自动化与信息工程学院
王金浩WANG Jinhao国网山西省电力公司电力科学研究院
王亮WANG Liang国网山西省电力公司电力科学研究院
温伟杰WEN Weijie天津大学 电气自动化与信息工程学院
摘要点击次数: 1327
中文摘要:
      针对直流配电系统故障恢复过程中出现的过电压问题,文章研究了该过电压的产生机理及其抑制方法。介绍了典型直流配电系统的拓扑结构,给出两种核心换流装备(两电平VSC和DC/DC换流器)在双极短路故障下的电流及电压故障特征。基于故障点隔离后的健全区系统等效电路,研究了故障恢复过电压机理及影响因素,揭示了故障存续期间各换流器电压跌落速度不一致是导致故障恢复过电压的根本原因。在此基础上,以保障换流器电压跌落速度相同和直流断路器开断容量为约束,提出各换流器出口限流参数匹配设计原则,同时兼顾限制故障电流和抑制故障恢复过电压效果。在PSCAD/EMTDC进行了仿真验证。
英文摘要:
      Aiming at the overvoltage problem during fault recovery of DC distribution system, this paper studies the generation mechanism and suppression method of overvoltage. This paper first introduces the topology of typical DC distribution system and gives the current and voltage fault characteristics of two core converter equipments (two-level VSC and DC/DC converter) under bipolar short-circuit fault. Based on the equivalent circuit of the normal system after fault isolation, the generation mechanism and influencing factors of fault recovery overvoltage are analyzed. It is found that the root cause of fault recovery overvoltage is the inconsistent voltage drop rate of each converter during the fault. Then, on this basis, the matching design principle of the outlet current limiting of each converter is proposed to ensure the same voltage drop rate of the converter and the breaking capacity of the DC circuit breaker. The fault current limiting and fault recovery overvoltage are also taken into account. The simulation results of PSCAD/EMTDC show that the proposed method has good overvoltage suppression effect.
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