关键词:
主动保护
早期故障
电-热分析模型
故障电弧能量
摘要:
在直流汇集送出系统中,通过主动保护提前判别线路中的早期故障并隔离,能够显著降低短路冲击电流导致全网换流设备无差别闭锁的风险。早期故障电气量特征微弱,难以单独支撑保护判据;早期故障伴随电弧会带来显著的温度特征,但是仅依赖温度判据动作速度慢,早期故障可能发展为短路。针对以上问题,该文建立了电缆线路早期故障的电-热特性分析模型,揭示了电弧能量作为连接电磁场与温度场的耦合量,在故障前后具有本质差异;突破现有特征量提取方法的瓶颈,提出一种基于电流量与温度量的电弧能量特征提取算法,并形成主动保护判据。PSCAD和COMSOL联合仿真结果及实验室人工模拟试验结果表明,该方法能够在早期故障最短持续时间内可靠判别并隔离故障区段,大幅降低短路发生概率,以确保规模化直流并网系统安全高效地运行。