一種基于極性判別的環(huán)狀直流配電網(wǎng)線路后備保護(hù)方法

一種基于極性判別的環(huán)狀直流配電網(wǎng)線路后備保護(hù)方法基于極性判別的環(huán)狀直流配電網(wǎng)線路后備保護(hù)方法摘要：隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，對于大規(guī)模直流配電網(wǎng)的線路保護(hù)需求日益增加。針對環(huán)狀直流配電網(wǎng)線路在故障發(fā)生時(shí)的保護(hù)問題，本論文提出了一種基于極性判別的線路后備保護(hù)方法。該方法通過對線路電流的極性進(jìn)行判別，能夠快速準(zhǔn)確地確定故障點(diǎn)位置，進(jìn)而啟動相應(yīng)的保護(hù)動作。通過對該方法的仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明了其在保護(hù)速度和準(zhǔn)確性方面的優(yōu)勢。關(guān)鍵詞：直流配電網(wǎng)、線路保護(hù)、極性判別、故障點(diǎn)、保護(hù)動作1.引言隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，直流配電網(wǎng)逐漸成為直流電能的重點(diǎn)傳輸方式。然而，在直流配電網(wǎng)中，線路故障仍然是一個(gè)不可避免的問題。線路故障不僅會影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，還會對設(shè)備和人員安全帶來威脅。因此，設(shè)計(jì)一種快速準(zhǔn)確的線路保護(hù)方法對于直流配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。2.相關(guān)工作目前，對于直流配電網(wǎng)的線路保護(hù)方法已經(jīng)有了一定的研究。其中，基于電流差動保護(hù)的方法是最常用的一種。然而，該方法在環(huán)狀直流配電網(wǎng)中的應(yīng)用存在一定的困難。由于環(huán)狀直流配電網(wǎng)中的各個(gè)線路之間存在電流交叉現(xiàn)象，導(dǎo)致電流差動保護(hù)方法無法準(zhǔn)確確定故障點(diǎn)位置。因此，需要一種新的線路保護(hù)方法來解決這個(gè)問題。3.方法提出本論文提出了一種基于極性判別的線路后備保護(hù)方法。該方法的主要思想是通過對線路電流的極性進(jìn)行判別，從而確定故障點(diǎn)位置。具體步驟如下：3.1極性判別原理在環(huán)狀直流配電網(wǎng)中，正常情況下各個(gè)線路的電流方向應(yīng)該是一致的。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，故障點(diǎn)附近的線路電流方向會與其他正常線路產(chǎn)生偏移。通過檢測線路電流的偏移方向，可以確定故障點(diǎn)的位置。3.2極性判別算法根據(jù)極性判別原理，可以設(shè)計(jì)一個(gè)簡單有效的極性判別算法。算法的主要步驟如下：步驟1：獲取各個(gè)線路的電流數(shù)據(jù)。步驟2：計(jì)算線路電流的極性偏移量，即與其他正常線路的電流方向差異。步驟3：確定故障點(diǎn)位置。當(dāng)某個(gè)線路電流的極性偏移量超過設(shè)定的閾值時(shí)，即可判斷該線路存在故障。3.3保護(hù)動作控制在確定故障點(diǎn)位置后，需要啟動相應(yīng)的保護(hù)動作。根據(jù)故障點(diǎn)位置的不同，可以采取不同的保護(hù)措施，例如斷開故障線路、切換備用線路等。4.仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為了驗(yàn)證所提出方法的有效性，本論文通過仿真和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。4.1仿真驗(yàn)證通過搭建基于Matlab/Simulink的環(huán)狀直流配電網(wǎng)仿真模型，驗(yàn)證了所提出方法的保護(hù)速度和準(zhǔn)確性。通過對多種故障情況的仿真，結(jié)果表明該方法能在幾毫秒的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確判斷出故障點(diǎn)位置，并啟動相應(yīng)的保護(hù)動作。4.2實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為了進(jìn)一步驗(yàn)證所提出方法的有效性，本論文設(shè)計(jì)了一個(gè)小型直流配電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集與分析，結(jié)果表明所提出方法在實(shí)際環(huán)境中也能夠有效地保護(hù)直流配電網(wǎng)線路。5.結(jié)論與展望本論文提出了一種基于極性判別的環(huán)狀直流配電網(wǎng)線路后備保護(hù)方法。通過對線路電流的極性進(jìn)行判別，可以快速準(zhǔn)確地確定故障點(diǎn)位置，并啟動相應(yīng)的保護(hù)動作。通過仿真和實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，證明了該方法的優(yōu)勢。然而，本方法仍然有待進(jìn)一步完善和優(yōu)化。未來的研究可以集中于提高方法的魯棒性和抗干擾能力，以進(jìn)一步提高線路保護(hù)的效果。參考文獻(xiàn)：[1]KlimasauskasC,LuckettG,etal.ProtectionforringnetworksofDCtractionsubstations[C].ProceedingsoftheUniversities’PowerEngineeringConference,Canterbury,2014:1-5.[2]JiangJ,LiJ,ChengS.DCfaultidentificationandfaultcurrentlimiting