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多端柔性直流故障保护和优化协调控制研究
随着传统能源短缺和减少碳排放的迫切需要,可再生能源的开发和利用近些年来快速发展。而多端柔性直流或柔直电网灵活性更强,控制特性更优,经济性更佳,因此在开再生能源大规模外送领域应用前景更好。
但多端柔直发展面临着协调优化控制及故障保护方案等技术挑战,如对通讯系统依赖性较高等。基于上述背景,本文在不依赖通信前提下侧重研究了控制策略设计中如何考虑经济性问题,以及如何构建快速故障检测的直流电网保护方案。
本文的主要工作如下:1)为确保直流侧故障快速识别和隔离,针对并联环形系统提出了一种基于单端信号量的单端多断路器间协调保护方案,本方案基于安装限流式混合断路器的多端柔直网所具备的边界特性和方向特性,利用不同故障下的希尔伯特黄变换暂态电流高、低频能量比和电抗器暂态电压的特征差异性,实现故障的快速识别。在明确保护参数原则基础上,经验证所提保护方案可实现直流线路侧故障和直流母线故障的快速保护,断路器可在不依赖站间通信情况下,在数毫秒内快速区分正、反向和区内、外故障,并快速隔离故障,可满足直流网保护的速动性和选择性要求。
2)针对海上风电场接入的MMC-MTDC系统 ...

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