桥式超导限流器与电力系统距离保护配合问题研究及算法改进.pdfVIP

维普资讯 第34卷 第l4期 继 电器 V01．34 No．14 2006年7月16日 RELAY Ju1．16，2006 7 桥式超导限流器与电力系统距离保护配合 问题研究及算法改进 高强 ，叶 莺 ，张志峰 ，惠 东 ，肖立业 (1．中国科学院电工研究所，北京 100080；2．中国科学院研究生院，北京 100080) 摘要：随着对超导限流技术研究的不断深入，与电网匹配运行的问题被提上 日程。针对桥式超导限流器与继 电保护的配合问题进行研究，从理论上分析 了桥式超导故障限流器对距离保护的影响；同时结合微机保护的 特点，提 出了一种从微机保护 的算法中剔除投入超导限流器后所带来的影响的新算法。并通过 EMTDC／ PSCAD仿真，验证 了该算法的有效性，从实际应用的角度提 出了一种解决超导限流器与微机距离保护相配合 的新思路 。 关键词：距离保护 ； 微机保护； 高温超导限流器 中图分类号：TM77 文献标识码 ：A 文章编号：1003-4897(2006)14-0007-04 此第二种通过调整距离保护的整定值的办法来消除 0 引言 对 SFCL(SuperconductingFaultCurrentLimiter)带来 随着近些年电网容量的不断增加，短路电流等 的影响也不可行。 级的提高，为了解决高等级的短路电流与容量有限 因此，本文主要针对基于桥式的高温超导限流 的断路器之间的矛盾，国内外不少研究单位都开展 器，结合当前广泛应用的微机保护 J，在不会影响 了对限流器的研究，并且研制出了各种类型的限流 SFCL的限流能力的前提下 ，提出了一种通过对距离 器。 保护算法的改进，来消除SFCL对距离保护影响的 中国科学院电工研究所 自主研制的新型高温超 办法 。 导限流器，采用桥式拓扑结构，它既限制故障电流峰 1 SFCL对距离保护的影响的分析 值，又限制故障电流的稳态值；同时，限流过程中，故 障电流主要消耗在限流电阻上，而不是消耗在超导 1．1 新型桥式超导限流器限流原理简介 电感上，从而大大降低了低温系统的功率级别和运 行费用，并且具有快速的恢复能力…。 在此基础上，如何能更好地将限流器应用到电 网中运行，成为现在急需解决的一个问题 ]。而 在与系统中的各设备的匹配运行 中，限流器与继电 保护装置的关系最为密切。 当系统中安装限流器后，必然会对继电保护产 生影响，尤其会对距离保护产生很大的影响。目前 图1 SFCL拓扑结构 Fig．1 TopologyofSFCL 针对限流器与距离保护相匹配问题的解决办法主要 有两方面 J：一是为了保证距离保护的灵敏度，要 图l所示为电工研究所所采用的桥式拓扑的超 求限流电感和电阻必须低于某一个值 ，使其对灵敏 导限流器的电路图。D1～D4是4个二极管组成的 度的影响不会太大，满足可以正常工作的条件；二是 桥路，桥路直流测的R为限流电阻，与其并联的是 调整距离保护的整定值。 IGBT，L为超导电感。其工作原理简介如下： 针对桥式超导限流器，第一种解决方式是以牺 设线路电流为 i，桥路的直流侧电流为i。 牲限流器的限流能力来满足