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光伏发电技术 ★ 5.0

基于电流相位的多端口光伏直流汇集系统故障区段辨识方法

A Fault Section Identification Method for Multi-port Photovoltaic DC Collection Systems Based on Current Phase

作者 和敬涵陈想李猛杜晓通闫诗琪
期刊 高电压技术
出版日期 2025年2月
卷/期 第 51 卷 第 2 期
技术分类 光伏发电技术
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 直流并网 相关性 相对相位 故障分析 大型光伏电站 故障区段辨识 和敬涵 陈想 李猛 杜晓通 闫诗琪 高电压技术 High Voltage Engineering
版本:
针对多端口光伏直流升压汇集系统分支多、线路短导致故障发展迅速、电流峰值高、故障区段辨识困难的问题,提出一种基于高频电流相对相位的极间故障区段识别方法。通过构建故障暂态等效网络,利用换流器出口并联电容与限流电感的串联谐振特性简化模型,提取高频电流相关性特征,并将其量化为相位差分布。依据汇集支路与送出线在特定频段的相位差差异建立判据,以逻辑量输出识别结果。仿真验证表明,该方法可在故障后2 ms内快速准确选线,具备良好的抗噪性及对过渡电阻和分布电容的适应能力,结构简单,具有工程应用价值。
多端口光伏直流升压汇集并网系统分支多、线路短,故障发展快、电流峰值高,故障区段的快速可靠辨识困难.为实现系统的快速故障隔离与恢复,提出了一种基于高频电流相对相位的极间故障区段辨识方法.首先,构建不同区段故障后的暂态等效网络,并利用换流器出口等效并联电容与限流电感的串联谐振条件简化等效网络,得到高频电流间的相关性特征.然后,将相关性定量为相位差分布表征,并利用汇集支路与送出线间特定频段电流的相位差分布差异构建故障区段辨识判据,辨识结果采用逻辑量形式输出.最后,通过仿真对所提方法的有效性进行了验证.仿真结果表明:该方法最快能在故障后2 ms内可靠选线,有较强的抗噪性和耐过渡电阻、分布电容能力,方法简单实用,具有一定的工程应用价值.
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SunView 深度解读

该基于电流相位的故障区段辨识技术对阳光电源大型光伏电站DC/DC汇集系统具有重要应用价值。可直接应用于SG系列集中式逆变器的直流侧保护、PowerTitan储能系统的多支路直流汇流保护,以及1500V高压光伏系统的快速故障定位。该方法2ms内快速选线的特性可显著提升阳光电源直流汇集方案的故障响应速度,降低故障电流对功率模块的冲击,增强系统安全性。其抗噪性和对过渡电阻的适应能力可集成至iSolarCloud智能运维平台,实现故障精准定位与预测性维护,减少现场排查时间,提升大型光伏电站的可靠性和运维效率。