Page 20 - 电力与能源2024年第二期

第 45 卷 第 2 期
电力与能源
160 2024 年 4 月

DOI：10.11973/dlyny202402004

考虑瞬时功率的柔性直流配电线路保护方法

王沥泽
（国网铜川供电公司，陕西 铜川 727031）

摘 要：为了避免在柔性直流配电线路保护过程中出现误动作，需要准确识别故障位置。针对直流配电线路
的故障特征较难把握，定位故障位置困难的现状，探讨了考虑瞬时功率的柔性直流配电线路保护方法。使用
模块化多电平换流器（MMC）对端口进行换流，通过计算得到在三相静止坐标系下的配电线路动态模型。根
据电压阶跃信号中的频域信息，将时域中的故障信息进行转换，并运用小波变换的方式对故障特征进行提取。
考虑瞬时功率特性，在柔性直流电网线路端口处安装保护装置，根据端点的瞬时功率变化，判断直流输电线路
中故障发生的位置。利用故障电压特征，设计故障选极判据，对电流突变量进行方向性判断，实现柔性直流配
电线路保护。试验结果表明：所提方法的保护动作正确，该方法下区外故障直流电压变化率与区内故障直流
电压变化率几乎一致，使得保护动作可靠，实现了考虑瞬时功率的柔性直流配电线路保护方法的良好应用。
关键词：瞬时功率；柔性直流；配电线路保护；小波变换
作者简介：王沥泽（1988—），女，工程师，研究方向为输配电及用电工程。
中图分类号：TM773 文献标志码：A 文章编号：2095-1256（2024）02-0160-04
Flexible DC Distribution Line Protection Method Considering Instantaneous Power

WANG Lize
（State Grid Tongchuan Power Supply Company，Tongchuan 727031，Shaanxi Provine，China）

Abstract：In order to avoid misoperation during the protection of flexible DC distribution lines，it is necessary to

accurately identify the fault location. However，it is difficult to grasp the fault characteristics of DC distribution

lines and locate the fault. The protection method of flexible DC distribution line considering instantaneous power

is studied. A modular multilevel converter（MMC）is used to commutate the ports，and the dynamic model of dis⁃
tribution line in three-phase static coordinate system is obtained by calculation. According to the frequency domain
information in the voltage step signal，the fault information in the time domain is converted，and the fault features

are extracted by wavelet transform. Considering the instantaneous power characteristics，the protection device is
installed at the port of the flexible DC power network line. According to the instantaneous power change of the
end point，the fault location in the DC transmission line is determined. Based on the fault voltage characteristics，

the fault pole selection criterion is designed to judge the direction of the current mutation，and the flexible DC dis⁃

tribution line protection is realized. The experimental results show that the protection action of the proposed

method is correct，and the DC voltage change rate of the fault outside the area is almost the same as that of the

fault inside the area，which makes the protection action reliable and realizes the good application of the flexible DC
distribution line protection method considering instantaneous power.

Key words：instantaneous power，flexible DC，distribution line protection，wavelet transform

柔性直流配电线路是一种新兴的电力传输和 性直流配电线路的安全性、可靠性和经济性，并为
配电技术，具有快速响应、高度可调节和高效能利 其在电力系统中的推广应用提供技术支持和保
用 能 源 等 优 势 。 随 着 柔 性 直 流 技 术 的 广 泛 应 证 ［3-4］ 。同时，对柔性直流配电线路保护方法的研
［1］
用，在实际运行过程中，确保柔性直流配电线路的 究也有助于推动电力系统向更加可持续和智能化
［2］
安全和稳定变得至关重要 。通过研究和开发适 的方向发展，提高能源利用效率，减少对传统交流
用于柔性直流配电线路的保护技术，能够提高柔 线路的依赖，推进电力系统的改革和升级。