直流配电网故障分析和继电保护综述

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分析电力系统中继电保护的主要故障以及处理策略

分析电力系统中继电保护的主要故障以及处理策略

分析电力系统中继电保护的主要故障以及处理策略
继电保护是电力系统安全稳定运行的基础,它可以自动地检测和处理系统中可能出现的故障,从而有效防止电力系统出现更加严重的故障破坏,使用户服务地受到保护。

继电保护可以分为电压继电保护,电流继电保护,时间-电流继电保护以及混合继电保护等几类。

下面我们具体讨论一下继电保护中常见的故障及处理策略。

一、电压比过低的情况:
电压比过低是指系统的电压相对于它的正常工作电压值太低。

这种情况可能出现在零线断路、消弧绕组断路、变压器短路、变压器漏极互联、过载、故障线路开断等情况。

通常情况下,我们采用的处理方法是采用电压差继电保护,其原理是当电压之间的差值超过一定的限值时,会启动继电保护,从而自动分闸,维护电力相容和系统安全。

电流比过大是指系统电流超出正常范围,通常由于短路或其他的故障原因导致的。

电流比过大的情况下,继电保护可能以各种形式出现,如时间-电流、电流差等,这些继电保护在检测到故障后可以自动分闸,从而杜绝蔓延。

三、控制信号故障:
在电力系统运行过程中,控制信号故障是指在传输机制中,电气设备故障导致信号传输质量发生恶化,出现错误信号或信号丢失等现象,可能引发更加严重的故障。

一般情况下,信号故障的处理方法是进行故障定位和检查,确定出现此故障的原因以及控制系统的损坏范围,同时对系统进行维护和更新,尽可能地确保系统安全运行。

总之,电力系统存在多种故障,继电保护可以起到有效的保护作用,它可以自动地检测系统中可能出现的故障,并采取相应的措施,维护电力系统的正常运行。

无论是故障的发生还是故障的处理,都不能掉以轻心,应该尽快检查维修。

电力系统继电保护典型故障分析

电力系统继电保护典型故障分析

电力系统继电保护典型故障分析电力系统继电保护是电力系统中的重要组成部分,它具有保护设备和系统安全运行的作用。

在实际运行过程中,电力系统继电保护可能会出现一些故障,影响系统的正常运行。

本文将对电力系统继电保护的典型故障进行分析,并提出相应的解决方案。

一、继电保护元件的故障继电保护元件包括接触器、继电器等,它们是继电保护系统中最基本的组成部分。

在使用过程中,这些元件可能会出现接触不良、线圈烧毁等故障。

这些故障可能会导致继电保护无法有效地进行判断和保护,从而使系统处于不安全的状态。

针对这种故障,首先应定期对继电保护元件进行检测和维护,及时更换有故障的元件。

在设计继电保护系统时应合理设置备用元件,以备不时之需。

二、继电保护装置的误动故障继电保护装置的误动是指在没有故障发生的情况下,保护装置错误地进行动作,导致对合闸或分闸装置的误动。

这种故障可能会给电力系统带来严重的危害,甚至导致事故的发生。

针对这种故障,首先应加强对继电保护装置的测试和校验,确保其工作可靠。

在设计保护装置时应合理设置过滤器和延时元件,以避免误动的发生。

三、继电保护的接线故障继电保护的接线故障是指在接线过程中出现的错误连接或松动等故障。

这种故障可能会导致保护装置无法正常工作,甚至对系统造成更严重的故障。

针对这种故障,首先应加强对继电保护接线的检查和维护,确保其接线正确可靠。

在接线过程中应做好记录和标记,方便日后的检修和维护工作。

四、继电保护与其他系统的干扰故障继电保护系统通常与其他系统共同工作,可能会受到其他系统的干扰。

当继电保护系统与通信系统共用一条电缆时,电缆中的干扰可能影响到继电保护的正常工作。

针对这种故障,首先应确保继电保护系统与其他系统的正常工作不会相互干扰。

在设计继电保护系统时应考虑到可能的干扰因素,采取相应的屏蔽和隔离措施,以消除干扰的影响。

电力系统继电保护在实际运行过程中可能会出现多种故障,影响系统的正常运行。

针对这些故障,我们可以采取一系列的措施,如定期检测和维护保护元件、加强测试和校验、加强接线检查和维护,以及防止与其他系统的干扰等,从而保障电力系统的安全运行。

直流配电网故障分析和继电保护综述 杨智诚

直流配电网故障分析和继电保护综述  杨智诚

直流配电网故障分析和继电保护综述杨智诚摘要:随着社会经济建设的不断发展,人们对电力的需求越来越大,就目前的实际情况来看,交流配电网已经无法满足目前的电力供应需求了直流配电网逐渐成为城市配电网的重要组成部分。

要想保证直流配电网的稳定运行就必须做好相应的保护工作,本文研究的是直流配电网故障分析和继电保护综述。

关键词:直流配电网;故障分析;故障检测与定位;故障隔离随着供电系统的不断完善和发展,直流配电网在电力系统中发挥着越来越重要的作用。

但就目前的实际情况来看,直流配电技术的应用才刚刚起步,还存在着很多的问题,要想保障直流配电网的稳定运行,需要对相应的保护技术和措施进行进一步的研究。

虽然柔性直流配电技术相较于传统的交流配电技术拥有众多优势,但其目前还处在发展阶段,依然面临着许多问题。

柔性直流配电技术目前的发展瓶颈主要包括以下3点:①直流潮流控制技术;②直流变压技术;③直流故障检测、识别和隔离技术。

其中直流故障快速检测、可靠隔离对保证柔性直流配电网的安全可靠运行具有重要意义,也是本文关注的重点。

目前国内外学者关于直流系统故障检测识别和隔离技术的研究主要可以分为以下3个方面:1、直流配电网故障特性分析直流配电网故障的暂态特性对分析故障原因,进行故障定位,实施故障隔离有着十分重要的影响,因此分析直流配帝王的故障特性是开展相应故障分析和机电保护工作的第一步。

直流配电网的故障暂态特性有很多种,这主要是受到了换流器类型、系统结构以及系统控制策略等因素的影响。

在多种因素的共同作用下,故障暂态过程会形成一个复杂的非线性过程,用传统的故障特性分析法很难对直流配电网的故障特性进行准确并且有效的分析,因此创新和寻找新的分析方法十分重要。

就目前的实际情况来看,应用较多的有,通过简化等效故障放电回路,求解不同阶段所对应故障电流的解析表达式来对故障暂态过程进行描述。

2、直流配电网故障检测与定位原理2.1 电压/电流保护电压/电流保护是通过增大或减小电流幅值,寻找电压、电流变化率的变化来对故障区间进行确定的,原理简单,实现方便,是目前交流配电网中比较常用的一种保护方式,但是其动作速度和选择性很难满足直流配电网的需求,只能用于故障检测之中。

电力系统继电保护常见故障分析与检修技术

电力系统继电保护常见故障分析与检修技术

电力系统继电保护常见故障分析与检修技术电力系统继电保护是电力系统中非常重要的一部分,它承担着保护电力设备和系统安全运行的责任。

由于各种原因,继电保护设备也会出现故障,因此对于继电保护设备的常见故障分析与检修技术是非常重要的。

本文将就电力系统继电保护常见故障进行分析,并介绍一些常见的检修技术。

一、继电保护常见故障分析1. 电源故障电源故障是继电保护设备常见的故障之一。

当继电保护设备的电源故障时,就会导致保护设备无法正常工作,从而无法对电力设备进行保护。

电源故障的原因可能是电源线路故障、电源插座故障、电源线接触不良等。

在对继电保护设备进行故障分析时,首先需要检查电源线路和插座的情况,确保电源供应正常。

2. 故障信号传输故障故障信号传输故障是指继电保护设备的故障信号传输线路出现故障,导致保护设备无法接收或传输故障信号。

这种故障可能是由于传输线路断开、连接不良、接触不良等引起的。

当出现这种故障时,需要对传输线路进行详细的检查,找出故障点并进行修复。

3. 保护设备本身故障保护设备本身故障是指继电保护设备本身出现故障,无法正常工作。

这种故障可能是由于设备老化、元件损坏、程序错误等引起的。

对于这种故障,需要进行详细的检查和分析,找出故障原因并进行修复。

同时也需要及时更新维护保护设备,确保其正常运行。

1. 实时监控对于继电保护设备的故障检修来说,实时监控是非常重要的。

通过实时监控,可以及时发现故障并采取措施进行修复。

实时监控也能够帮助工程师了解设备运行状态,为后续维护提供参考。

2. 替换元件在继电保护设备出现故障时,有时候需要对设备进行元件的更换。

工程师需要了解继电保护设备的内部结构和元件规格,对于损坏的元件进行及时更换。

3. 调试维护继电保护设备的调试维护是非常重要的一项工作。

定期对继电保护设备进行调试维护,可以发现潜在故障并及时修复,确保设备的正常运行。

4. 更新升级随着科技的不断发展,继电保护设备也在不断更新升级。

综述电力系统继电保护及故障检测的方法

综述电力系统继电保护及故障检测的方法

( 1 ) 保 障电力系统的安全性
在被保 护设 备和元 件出现 故障时 , 继电保护 装置会 自动、 准确 、 迅
速、 有选择 的向故障 元件最近 的断路 器发 出跳 闸切断 指令, 使之及 时脱 离电力系统 , 最大 限度降低其对 电力系统的破坏 及对安全 供电的影响 , 并 在其它无故障部 分的支 持下, 迅 速恢复正常运 行口 】 。

( 2 ) 实时Biblioteka 控 电力系统运行状况 ’ 实时监测 和控制 电网保护设备与录波设备 等二次装 置, 保证 电力系 ( 3 ) 自动 分析 电力系统 运行异常 检测并 自 动分析 电网运行异常和 故障 , 快速、 准确 的诊断 出故 障区
统 正常运行。
域、 故 障点和故 障性质 。 ( 4 ) 对 电力系统 异常工作状态 做出提示 在电气设备 出现 不正常工作状 态时, 根据不 同的设 备运行维 护条件
2 . 基于小 电 流接 地 系统 的故 障 检 测方 法 2 . 1 利用空间电磁场 探测单相接地故 障支路方法 当小电流 接地系统 出现单 相接地 故障时, 接地 点的前 向支路 、 后向 支路及非故 障支路 的零序电压和 电流会呈现 出不 同特点 , 相应线路 的周 围电场与磁场 分布也会随 之发生 变化。 因此 , 可利 用零 序电场和 磁场探
图2 电磁 场 检 测 电路 原 理 图
2 . 2 识别故 障支路和故 障接地相的方法 当小电流 接地 系统 出现 单 相接 地故 障时, 会有 一个包含 较多 故障 通过建 立小电流接 地系统数学模 型, 可仿真 获得 及其异常工作情况及 时发出信号, 提示值 班人员对运行异常或 有缺陷的 特 征的明显暂态过程 。 设备进 行检修 处理 。 继 电保 护装 置还能在无 值班人 员的情 况下, 自动做 故 障发生时前几个周波的暂态信号波 形, 由此检测到 系统各 条支 路的负 再通 过对 接地 故障发 生时刻 电流 的暂态 出相应 的调 整, 或有选择 性 的切 除那些 继续 运行 但有可能 引起事故 的 荷 电流产 生的波形 瞬 时畸 变, 电气设 备。 电力系统继 电保护 必须具备 速动性 、 选择 性、 灵敏性 和可靠 信号 进行小波分解 , 可得到故障 支路与健全支路的三相 电流 能量时谱 , 进 而得到 故障后一周 波内能 量积分 的小 波能量接 地 选线 选相判 据。 通 性, 才能 充分发挥继 电保护 装置维护和管 理电力系统 正常运行 的作用 。

直流配电网故障分析和继电保护策略分析

直流配电网故障分析和继电保护策略分析
在快速识别故障的时候,也就会对配电网系统进行继电保护时,现如今大多数的研究力量集中在交流电继电保护工作中,形成的基本原理是否能够应用于直流电继电保护研究中还有待考虑。在对直流配电系统开展继电保护工作的时候,要特别注重纵联保护等电流差动保护的动作速度问题。预算好经济投入力度之后就要考虑是否可以将暂态量保护工作进行大规模的使用。隔离故障的时候,配电领域会因为昂贵的价格支出和较为落后的技术发展水平而造成阻碍。
识别和隔离直流配电网故障的时候,需要充分的考虑直流配电系统特点和业务需求,摆脱交流电系统的继电保护体系来研究直流电继电保护。对直流配电网进行继电保护和隔离故障,就要有机结合这两者之间的共同点,适用不同点,对实际的电力工程中隔离故障工作提出符合实际,具有新理念的继电保护原理。继电保护要和直流配电网的应用场景想结合,如果技术条件能够允许,那么就要在追求成本控制的同时加快发展速度。继电保护还需要结合测量系统,在进行继电保护工作时,要综合考虑系统动态特性以及测量产生的误差,避免因为不确定因素导致工作开展出现阻碍。
参考文献:
不能简单的将保护直流配电网和研究控制分隔开来,因为受控性的电力电子器件大多数的都存在于直流配电网中,那么直流配电网故障特征已经开始从很早之前的物理特性向着控制特性转变,电力工程研究工作人员在探究如何保护直流配电网的过程中,就需要充分的结合控制方式特点,从而能够保证控制保护“一体化”推动整个配电网系统进步。
若是直流配电网系统利用其中一极进行接地,那么另一极的接地故障相当于极间短路,那么接地的这一极出现接地故障时不会对系统正常运行造成影响的,这时的换流变压器接地方式更是不会影响其故障特性。若是直流系统和换流变压器都没有接地,那么单极故障电流就只能借助于线路的杂散电容构成一条通路,故障电流不大。可是在电力系统在正常运行的时候,是难以知晓直流线路正极与负极电压的,并且不能恢复因故障而造成的不平衡电压。电网系统中换流变压器阀侧中性点接地的时候,若出现直流接地故障就会使得变压器接地点和故障接地点利用直流配电网换流器构成放电回路,这时候就会将故障特性和故障电阻之间形成必要的关系,清楚故障之后,直流线路的正极和负极电压都可以恢复到直流配电网的正常水平。

中压直流配电系统保护技术研究综述

中压直流配电系统保护技术研究综述

中压直流配电系统保护技术研究综述摘要:近些年,我国的科学技术水平不断进步,其中,电力电子技术的应用与发展,配电网的源荷储直流特征逐步明显,中压直流配电系统的经济技术优势显著。

直流配电保护是保障系统稳定安全运行的关键,但仍未形成成熟的技术体系。

本文试图对国内外直流配电系统保护技术的研究状况做一个系统的介绍。

文章首先概述了与保护方法制定相关的直流配电系统拓扑结构、换流设备、接地方式以及暂态故障特性等内容。

其次,对目前普遍研究和应用的直流配电系统保护方法进行了归纳总结,分析了各种保护方法的适用性和局限性,并对工程实践中应用的直流配电系统控制保护一体化技术进行了归纳和分析;最后,对直流配电系统的保护技术进行了展望和总结。

关键词:中压直流配电系统;故障分析;保护方法;控制保护一体化引言随着以IGBT、IGCT构成的新型全控电力电子器件的发展,直流输电技术在工程中得到了广泛的应用;与此同时,分布式电源和储能装置接入交流配电系统需要使用大量的换流装置;城市用电负荷的快速增长、电动汽车产业的迅速发展以及用户对电能质量的不断提高等,都使得配电网的需求越来越复杂。

与交流配电系统相比,直流配电系统在便于分布式电源与储能装置的接入、电能质量、无需无功补偿等方面具有优势,成为了国内外研究的焦点。

1浅析直流配电系统故障的发生特征1.1故障电流急剧上升在直流配电系统线路出现接地故障的情况下,并联在VSC直流侧的滤波电容,往往会在发生故障的短时间内,迅速向故障点位置进行放线,加速电流数值在线故障线路的上升速度,这一点特性非常不利于检测装置与故障隔离装置迅速发挥作用。

同时,VSC通常会在直流配电线路发生故障后,迅速锁定绝缘闸双极型晶体管,导致系统电路里的续流二极管开始向故障点放出不控整流电流,导致故障线路的电流长时间保持为急速上升的状态。

1.2故障波及范围广泛直流配电系统里面交织着极多的交往单元,主要通过换流器装置进行接入,这种线路的连接特征,使得直流配电系统在出现接地故障之后,临近的换流器出口电容就容易失控,持续向故障点位置做出放电行为。

10kV配电网继电保护与继电保护常见故障探讨

10kV配电网继电保护与继电保护常见故障探讨

10kV配电网继电保护与继电保护常见故障探讨发布时间:2021-12-20T02:23:58.125Z 来源:《建筑实践》2021年7月第20期作者:赖懿迪[导读] 随着继电保护的开发设计与全面应用,赖懿迪广州增电电力建设投资集团有限公司摘要:随着继电保护的开发设计与全面应用,在10kv配电网运行可靠性方面起到了积极的推动作用,因此,在具体设计过程中应与配电网实际情况相结合,对相关保护方法进行科学合理的选择,并通过一系列措施的实施,降低故障发生几率,在确保供电稳定性和可靠性的基础上,从根本上满足社会生产及生活中各种需求。

关键词:10KV配电网;继电保护;故障;措施一、 10kv配电网的有效继电保护所带来的意义基于对10kv配电网的继电保护的故障以及相对应的措施,一下讲讨论对10kv配电网进行有效的继电保护的实际意义: (1)保证整体电路的安全性10kv配电网的继电保护主要对出现意外的断电时,可以很好得起到预警的作用。

比如:电路受到外部环境或者是意外事故的影响,而使电路受到损害或者是不能正常的供电的情况,这时继电保护便会进行预警工作,自动进行电路中断或者是向有关人员进行预警,这些措施,都十分有效的保证了电路整体的稳定性和安全性,还可能尽最大量得降低了意外事故所带来的损害。

(2)促进我国电力系统的整体发展由于10kv配电网的继电保护覆盖面积比较广,应用范围比较大,所以以及分布到了我国农村和城市的方方面面,它是我国电力系统运行的重要保证,维护了电力系统的流畅性,从另一方面来看,也给人们的生活带来了极大的便利,推动了我国经济的快速发展。

二、10kV配电网继电保护常见故障1、外力破坏原因分析分析10kV配电网技术存在的的薄弱点,从外力破坏造成的故障来看,主要可以分为六个大方面:第一是城区的配电线路多数架设在城镇乡村的公路旁边,车辆大概率通过难以避免发生车辆撞断电线杆导致停电的事故;第二是城镇存在很多地下电缆管线施工伤及地下电缆的工程,房地产,城市建设,市政建设伤及电力线路不报批,盲目施工的情况,以及施工产生的高空坠物,挂碰电线破坏杆塔的情况;第三是有很多违规建筑在配电线路保护走廊内搭建,不满足电力线路安全运行要求,对电力线路的安全稳定运行构成较大的威胁。

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直流配电网故障分析和继电保护综述
发表时间:2018-10-17T10:11:26.407Z 来源:《电力设备》2018年第19期作者:刘玲
[导读] 摘要:直流配电网是未来城市配电网的重要组成部分,文章对目前国内外学者关于直流配电网方面的研究工作进行了综述。

(国网太原供电公司山西太原 030010)
摘要:直流配电网是未来城市配电网的重要组成部分,文章对目前国内外学者关于直流配电网方面的研究工作进行了综述。

首先分析了基于两电平VSC换流器和基于模块化多电平换流器的直流系统的故障特征,将故障过程划分为多个阶段,通过理论分析得到了各阶段的故障电流解析表达式。

其次介绍了各种适用于直流配电网的故障检测和定位原理,主要包括电压/电流保护、边界保护、纵联保护、分区保护、“握手法”等。

然后,通过对比采用交流断路器、利用换流器自清除能力和采用直流断路器的3种故障隔离方案,对直流配电网的故障隔离策略进行了分析。

最后从接地方式、保护与控制一体化、故障电流限制等方面,对配电网故障分析与处理的研究提出了建议。

关键词:直流配电网;故障分析;继电保护综述
引言
配电网中的故障恢复问题,是指配电网故障发生以后,经过故障定位和隔离,将故障排除,然后采用一系列的故障恢复策略,对配电网的联络开关及分段开关进行操作,将失电负荷转移到其他馈线或其他供电区域进行供电,快速有效的寻找到非故障区断的最佳恢复供电路径,完成配电网故障恢复的任务。

配电网故障恢复是一个多目标、多维数、多约束、多时段非线性的组态优化问题,是配电网故障自愈中的重要一环。

传统的交流配电网故障恢复问题是在系统允许的操作条件及电气约束下,利用网络重构将停电区域的失电负荷转供到正常供电线路上,恢复非故障区段的供电。

实际上,配电网调度员不仅需要快速有效的恢复供电,而且需要考虑开关操作寿命及有限的人力资源,要求开关操作次数尽量少。

目前国内外对故障恢复策略的研究主要针对交流配电网以及含有分布式电源的交流配电网,对含有直流配电线路的故障恢复研究还很少。

因此,本文提出含有直流配电线路的配电网故障恢复方法。

1概述
柔性直流输电技术凭借其在传输容量、线损、可靠性以及有功和无功的独立灵活控制等方面的巨大优势,已经广泛应用于远距离大容量输电领域[1]。

而在电压等级较低的中低压配电网领域,直流配电技术虽然也具有可靠性高、线损小、便于光伏等分布式新能源接入等优点,但应用才刚刚起步,目前还仅应用于一些大规模工业园区、船舶供电、轨道交通等领域。

随着电力电子技术、储能技术、分布式电源的发展,未来直流配电技术有望广泛应用于城市供电系统,直流配电网是未来城市配电网的重要发展趋势。

虽然柔性直流配电技术相较于传统的交流配电技术拥有众多优势,但其目前还处在发展阶段,依然面临着许多问题。

柔性直流配电技术目前的发展瓶颈主要包括以下3点:①直流潮流控制技术;②直流变压技术;③直流故障检测、识别和隔离技术。

其中直流故障快速检测、可靠隔离对保证柔性直流配电网的安全可靠运行具有重要意义,也是本文关注的重点。

目前国内外学者关于直流系统故障检测识别和隔离技术的研究主要可以分为以下3个方面:1)直流配电网故障特性分析。

直流配电网故障暂态特性分析是故障检测、定位和隔离的基础,也是直流配电网故障检测、识别、隔离技术的研究难点。

直流配电网故障暂态特性受到较多因素的影响,主要包括换流器类型、系统结构以及系统控制策略。

故障暂态过程往往是多种因素共同作用下的一个复杂的暂态非线性过程,传统的基于工频电气量的故障特性分析方法显然不再适用于直流配电网。

目前,关于直流配电网故障特性分析方面的研究多采用理论研究与仿真实验相结合的方法,将故障暂态过程分为不同的发展阶段,通过简化等效故障放电回路,求解不同阶段所对应故障电流的解析表达式来对故障暂态过程进行描述。

2)直流配电网故障检测与定位。

直流配电网故障检测与定位是直流配电网继电保护的核心。

直流配电系统不同于交流配电系统,其具有“低阻尼”特性,直流故障发生后,故障电流非常大,故障发展过程极快,通常在几个毫秒内就能危及整个直流配电网的安全,因此,要求直流配电网的故障检测与定位策略能够在几毫秒内快速定位故障线路。

传统的交流配电网的故障保护方法显然不适用于直流配电网的保护。

如何处理好快速性与可靠性之间的矛盾是直流配电网故障检测与定位需要解决的问题。

目前,该领域的研究主要集中于动作速度快的保护新原理的开发。

3)直流配电网故障隔离方法。

直流配电网故障隔离技术是直流配电网继电保护的重要组成部分。

未来直流配电网的发展趋势是“直流成网”,因此如何快速、准确地将故障隔离在尽可能小的范围内是故障隔离技术需要解决的问题。

2直流配电网故障隔离方法
直流配电网故障隔离技术是直流配电网继电保护的重要组成部分。

不同于交流配电网,直流配电网故障电流没有过零点,不能沿用交流系统故障隔离的方法,目前国内外已有的关于直流配电网故障隔离方面的研究主要分为3个思路:思路1,利用交流断路器清除故障电流,再由直流隔离开关隔离故障;思路2,通过改变换流器拓扑结构,实现故障电流的自清除,再由直流隔离开关切除故障线路;思路3,直接利用具有直流开断能力的直流断路器切除故障。

2.1交流断路器加直流隔离开关隔离故障
利用交流断路器加直流隔离开关隔离故障是目前工程实际中最常用的直流故障隔离方法。

该方法的动作原理如下:当直流系统发生故障时,保护装置向所有的交流断路器发出跳闸信号,阻止交流系统向直流系统供电,失去供电的直流系统故障电流会逐渐衰减到零,等到直流故障电流衰减到零之后,再由直流隔离开关切除故障线路。

该方法虽然简单经济,但动作时间长,且会导致全系统断电,无法达到未来直流配电网对故障隔离速度和可靠性的要求。

因此该方法只是在直流配电网故障隔离早期研究阶段提出的权宜之计,现阶段的研究中鲜有涉及。

通过闭锁换流站,断开所有交流侧断路器清除直流故障电流,再跳开预跳闸开关,切除故障线路,紧接着解闭锁换流站,根据线路带电信息重合误跳闸的直流开关,最后进行交流侧断路器重合闸,恢复整个系统的供电。

2.2换流器自清除加直流隔离开关隔离故障
具有故障自清除能力的换流器拓扑结构的研究是近年来的直流配电网领域的一大研究热点。

其中最具代表性的拓扑结构包括:全桥子模块多电平换流器、箝位双子模块换流器、串联双子模块换流器、二极管箝位子模块等。

2.3直流断路器隔离故障
基于直流断路器的故障隔离方案是最能够适应未来直流配电网发展趋势的故障隔离方案,它能够有选择性地将故障隔离在最小范围内,保证非故障区域的正常供电,可以大大提高直流配电网的供电可靠性,是最理想的故障隔离方案。

但受制于直流断路器的制造技术和昂贵的造价,目前基于直流断路器的故障隔离方案还处在理论研究阶段,尚未投入大规模的工程应用。

目前直流断路器可以分为3种类型:
基于机械开关的常规机械式直流断路器、基于电力电子器件的固态断路器、基于电力电子器件和机械开关结合的混合式直流断路器。

机械式断路器虽然损耗低,但其动作速度慢,不能满足直流配电网的要求;固态断路器恰恰相反,动作速度快,但其通态损耗大且造价昂贵;混合式直流断路器结合了二者的优点,是目前被广泛接受的直流断路器类型。

结语
直流配电技术作为未来电网形态的重要组成部分,已经得到了国内外相关行业的广泛关注。

如何充分发挥直流配电系统在效率、效益、兼容性、可控性方面的优势,提升配电系统的运行水平也是目前学术界关注和研究的热点。

直流配电系统网络化之后,对故障隔离的快速性和选择性均提出了新的更高的要求,一方面,有选择地切除故障线路对于缩小停电范围、提升供电可靠性至关重要;另一方面,快速地切除故障对于设备安全及配电网健全线路的恢复供电意义重大,因此,高性能的继电保护是直流系统安全运行的重要保障。

参考文献:
[1]汤广福,罗湘,魏晓光.多端直流输电与直流电网技术[J].中国电机工程学报,2013,33(10):8-17.。

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