直流电网保护中利用限流器(fault current limiter,FCL)和断路器(DC circuit breaker,DCCB)协调配合控制具有重要意义。文中提出一种采用晶闸管作为主要控制单元的多端口限流式(multi-portcurrent-limiting,MPCL)直流故障保护方案,具备...直流电网保护中利用限流器(fault current limiter,FCL)和断路器(DC circuit breaker,DCCB)协调配合控制具有重要意义。文中提出一种采用晶闸管作为主要控制单元的多端口限流式(multi-portcurrent-limiting,MPCL)直流故障保护方案,具备保护多条线路、抑制故障电流等功能。限流电感储能增加了断路器的耗能容量需求,设计能够快速旁路限流电感的能量转移支路。分阶段对新拓扑的预充电、限流、断路及耗能过程进行理论解析,分析电压电流应力、避雷器耗能与MPCL保护方案关键参数的关系,给出IGBT及能量转移支路参数的设计。在PSCAD/EMTDC中对所提MPCL保护方案的限流、断路和重合闸能力进行仿真验证,证明MPCL保护方案可保护多条直流线路,并抑制故障电流发展,提升分断电流速度,减少对避雷器的耗能要求。展开更多
直流电网中,采用高压直流断路器切除故障线路能够有效清除直流故障,但现有的直流断路器投资成本高,系统正常运行时电力电子器件冗余。文中提出一种新型多端口直流断路器(multiport DC circuit breaker,MP-DCCB)拓扑,采用单个主断路器保...直流电网中,采用高压直流断路器切除故障线路能够有效清除直流故障,但现有的直流断路器投资成本高,系统正常运行时电力电子器件冗余。文中提出一种新型多端口直流断路器(multiport DC circuit breaker,MP-DCCB)拓扑,采用单个主断路器保护多条直流线路,利用通流能力大的晶闸管作为主断路器和直流线路间的控制单元,有选择性地切断故障线路。然后,设计了能够吸收限流电感能量的转移支路来降低避雷器需吸收的能量,并对MP-DCCB断路、耗能以及重合闸阶段控制方式及电气过程进行了理论解析,建立了等效数学模型,研究电压电流应力及经济特性与MP-DCCB关键参数的关系。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建四端双极直流电网进行仿真验证,MP-DCCB能够有效降低断路器投资成本,具备应用于柔性直流电网的工程价值。展开更多
文摘直流电网保护中利用限流器(fault current limiter,FCL)和断路器(DC circuit breaker,DCCB)协调配合控制具有重要意义。文中提出一种采用晶闸管作为主要控制单元的多端口限流式(multi-portcurrent-limiting,MPCL)直流故障保护方案,具备保护多条线路、抑制故障电流等功能。限流电感储能增加了断路器的耗能容量需求,设计能够快速旁路限流电感的能量转移支路。分阶段对新拓扑的预充电、限流、断路及耗能过程进行理论解析,分析电压电流应力、避雷器耗能与MPCL保护方案关键参数的关系,给出IGBT及能量转移支路参数的设计。在PSCAD/EMTDC中对所提MPCL保护方案的限流、断路和重合闸能力进行仿真验证,证明MPCL保护方案可保护多条直流线路,并抑制故障电流发展,提升分断电流速度,减少对避雷器的耗能要求。
文摘直流电网中,采用高压直流断路器切除故障线路能够有效清除直流故障,但现有的直流断路器投资成本高,系统正常运行时电力电子器件冗余。文中提出一种新型多端口直流断路器(multiport DC circuit breaker,MP-DCCB)拓扑,采用单个主断路器保护多条直流线路,利用通流能力大的晶闸管作为主断路器和直流线路间的控制单元,有选择性地切断故障线路。然后,设计了能够吸收限流电感能量的转移支路来降低避雷器需吸收的能量,并对MP-DCCB断路、耗能以及重合闸阶段控制方式及电气过程进行了理论解析,建立了等效数学模型,研究电压电流应力及经济特性与MP-DCCB关键参数的关系。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建四端双极直流电网进行仿真验证,MP-DCCB能够有效降低断路器投资成本,具备应用于柔性直流电网的工程价值。
