电力电子化背景下交流电网保护配置方案

doi:10.12204/j.issn.1000-7229.2020.07.010

电力建设 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (7): 75-81.doi: 10.12204/j.issn.1000-7229.2020.07.010

电力电子化背景下交流电网保护配置方案

申洪明1，肖智宏1，刘颖1，高旭2，王紫琪1，李铁臣1，杜娜1

1.国网经济技术研究院有限公司，北京市 102209；2.国网冀北电力有限公司，北京市 100053

出版日期:2020-07-01
作者简介:申洪明（1988），男，博士，高级工程师，通信作者，研究方向为电力系统保护与控制；肖智宏（1977），男，博士，教授级高级工程师，研究方向为电子式互感器、电力系统保护与控制；刘颖（1974），女，硕士，教授级高级工程师，研究方向为电力系统保护与控制；高旭（1975），男，硕士，教授级高级工程师，研究方向为电子式互感器、电力系统保护与控制；王紫琪（1992），女，博士，工程师，研究方向为电力系统保护与控制。李铁臣（1975），男，本科，高级工程师，研究方向为电力通信技术；杜娜（1984），女，本科，工程师，研究方向为电力通信技术。
基金资助:
国家电网公司科技项目“面向柔性直流接入的交流侧新型保护控制设计技术研究”（B3441518K002）

Research on AC Protection Scheme Under the Background of Power Electronics

SHEN Hongming1， XIAO Zhihong1， LIU Ying1， GAO Xu2， WANG Ziqi1， LI Tiechen1， DU Na1

1. State Grid Economic and Technological Research Institute Co.， Ltd.， Beijing 102209，China；2. State Grid Jibei Electric Power Company Limited， Beijing 100053，China

Online:2020-07-01
Supported by:
This work is supported by research program“Research on New Protection Control Technology for AC Side of Flexible DC System”of State Grid Corporation of China （No. B3441518K002）.

摘要/Abstract

摘要： 大量电力电子器件的应用使得交流系统的故障特性发生了较大变化，现有保护配置方案面临严峻挑战。首先分析了纯交流系统、直流输电系统、新能源并网等不同场景下交流线路故障暂态电流波形特征，进而利用相关系数进行暂态电流波形辨识，构建了新型保护原理与配置方案。最后，分析了新型保护方案对互感器、采样频率、数据窗长的配置要求。新型保护配置方案普适性强，出口速度快，实现简单。基于EMTDC/PSCAD仿真与样机测试结果验证了分析结论的正确性。

关键词: 电力电子化, 相关系数, 保护配置方案, 性能测试

Abstract: The application of a lot of power electronic equipment has caused a large change in the fault characteristics of the AC system， and the existing protection schemes faces greater challenge. This paper firstly analyzes the waveform characteristics of AC line fault current in different fault scenarios， such as pure AC systems， DC transmission systems and new energy grid-connection， and then a new protection scheme based on identification of transient current spectrum is proposed. At last， the effect of current transformer， sampling frequency and data window length is analyzed. The new protection scheme has many application scenarios， fast operation， and simple implementation. The conclusions are verified by the simulation results of EMTDC / PSCAD and prototype test.

Key words: power electronics, correlation coefficient, protection scheme, performance test

中图分类号:

TM 774

申洪明，肖智宏，刘颖，高旭，王紫琪，李铁臣，杜娜. 电力电子化背景下交流电网保护配置方案[J]. 电力建设, 2020, 41(7): 75-81.

SHEN Hongming， XIAO Zhihong， LIU Ying， GAO Xu， WANG Ziqi， LI Tiechen， DU Na. Research on AC Protection Scheme Under the Background of Power Electronics[J]. Electric Power Construction, 2020, 41(7): 75-81.

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