基于线模故障分量电流积分的柔性直流配电网线路保护方案

Flexible DC distribution networks are vital for green energy transition, but bipolar short-circuit faults cause rapid current surge, threatening reliability. This paper proposes a local-current-integration protection method with high sensitivity and strong resistance to transition resistance, validated via PSCAD multi-terminal simulation.

柔性直流配电网对于推动能源绿色低碳转型至关重要,然而其直流侧发生双极短路故障后,故障电流会在几毫秒内升高到数倍的额定电流,对系统产生很大的冲击,影响供电可靠性.鉴于现有保护方法存在抗过渡电阻能力弱、灵敏度不足等问题,该文提出一种基于线模故障分量电流积分的保护方法.首先,理论推导了线路发生区内外故障后线模故障分量电流解析表达式,分析了电流故障分量极性与故障方向的关系.基于此,构造了故障识别判据,仅利用本地信息即可快速识别金属性故障,综合本地信息和对端方向信号实现区内高阻故障的识别.最后,利用PSCAD构建了多端柔性直流配电网模型,仿真结果验证了所提保护的有效性.