中国电力 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (2): 1-8.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202407104
收稿日期:
2024-07-23
出版日期:
2025-02-28
发布日期:
2025-02-25
作者简介:
张博(1999—),男,硕士研究生,从事新能源电力系统保护与控制技术研究,E-mail:zbocepri@163.com基金资助:
Bo ZHANG(), Congbo WANG(
), Rongrong ZHAN, Yue YU
Received:
2024-07-23
Online:
2025-02-28
Published:
2025-02-25
Supported by:
摘要:
大规模新能源经柔性直流输电(以下简称“柔直”)送出系统已成为中国新型电力系统中的典型场景,然而新能源场站与柔直换流器之间的交流输电线路两侧均为电力电子装置,短路电流受到不同换流器控制策略影响导致波形畸变严重,使得传统纵联保护灵敏度降低,拒动风险增大。提出了计及控保协同的自适应电流差动保护方法。以柔直换流器故障穿越策略为基础,分析了故障时两侧的故障电流特征,并将换流器控制参考值与保护判据相结合,构建了控制与保护协同的自适应保护判据。基于PSCAD搭建新能源经柔直送出系统的模型,仿真结果表明:所提保护可快速识别故障区间内不同类型故障,与传统差动保护原理相比,灵敏度提高了两到三倍,满足新型电力系统安全稳定运行对保护灵敏性与可靠性的需求。
张博, 王聪博, 詹荣荣, 余越. 计及控保协同的自适应电流差动保护方法[J]. 中国电力, 2025, 58(2): 1-8.
Bo ZHANG, Congbo WANG, Rongrong ZHAN, Yue YU. Adaptive Current Differential Protection Method Considering Control and Protection Coordination[J]. Electric Power, 2025, 58(2): 1-8.
故障 位置 | 故障 类型 | 灵敏度Kse | 动作 情况 | |||||||||
A相 | B相 | C相 | ||||||||||
区 内 故 障 | f2 | AG | 正确动作 | |||||||||
BC | 正确动作 | |||||||||||
BCG | 正确动作 | |||||||||||
ABC | 2.725 | 正确动作 | ||||||||||
f1 | AG | 正确动作 | ||||||||||
BC | 正确动作 | |||||||||||
BCG | 正确动作 | |||||||||||
ABC | 正确动作 | |||||||||||
f3 | AG | 正确动作 | ||||||||||
BC | 正确动作 | |||||||||||
BCG | 正确动作 | |||||||||||
ABC | 正确动作 | |||||||||||
区 外 故 障 | f4 | AG | 不动作 | |||||||||
BC | 不动作 | |||||||||||
BCG | 不动作 | |||||||||||
ABC | 不动作 | |||||||||||
f5 | AG | 不动作 | ||||||||||
BC | 不动作 | |||||||||||
BCG | 不动作 | |||||||||||
ABC | 不动作 |
表 1 不同故障情况下所提保护仿真结果
Table 1 Simulation results of the proposed protection under different fault conditions
故障 位置 | 故障 类型 | 灵敏度Kse | 动作 情况 | |||||||||
A相 | B相 | C相 | ||||||||||
区 内 故 障 | f2 | AG | 正确动作 | |||||||||
BC | 正确动作 | |||||||||||
BCG | 正确动作 | |||||||||||
ABC | 2.725 | 正确动作 | ||||||||||
f1 | AG | 正确动作 | ||||||||||
BC | 正确动作 | |||||||||||
BCG | 正确动作 | |||||||||||
ABC | 正确动作 | |||||||||||
f3 | AG | 正确动作 | ||||||||||
BC | 正确动作 | |||||||||||
BCG | 正确动作 | |||||||||||
ABC | 正确动作 | |||||||||||
区 外 故 障 | f4 | AG | 不动作 | |||||||||
BC | 不动作 | |||||||||||
BCG | 不动作 | |||||||||||
ABC | 不动作 | |||||||||||
f5 | AG | 不动作 | ||||||||||
BC | 不动作 | |||||||||||
BCG | 不动作 | |||||||||||
ABC | 不动作 |
故障 类型 | 过渡 电阻/Ω | 灵敏度Kse | ||||||
A相 | B相 | C相 | ||||||
AG | 25 | |||||||
50 | ||||||||
75 | ||||||||
100 | ||||||||
BC | 25 | |||||||
50 | ||||||||
BCG | 25 | |||||||
50 | ||||||||
75 | ||||||||
100 |
表 2 不同过渡电阻情况下所提保护性能
Table 2 Performance of the proposed protection under different transition resistance scenarios
故障 类型 | 过渡 电阻/Ω | 灵敏度Kse | ||||||
A相 | B相 | C相 | ||||||
AG | 25 | |||||||
50 | ||||||||
75 | ||||||||
100 | ||||||||
BC | 25 | |||||||
50 | ||||||||
BCG | 25 | |||||||
50 | ||||||||
75 | ||||||||
100 |
故障 类型 | 保护新原理灵敏度Kse | 传统差动保护灵敏度 | ||||||||||
A相 | B相 | C相 | A相 | B相 | C相 | |||||||
AG | ||||||||||||
BC | ||||||||||||
BCG | ||||||||||||
ABC |
表 3 保护动作灵敏度对比
Table 3 Comparison of protection action times
故障 类型 | 保护新原理灵敏度Kse | 传统差动保护灵敏度 | ||||||||||
A相 | B相 | C相 | A相 | B相 | C相 | |||||||
AG | ||||||||||||
BC | ||||||||||||
BCG | ||||||||||||
ABC |
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