【摘 要】
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发展分布式可再生能源已成为替代化石能源、推进能源转型的重要途径。为了高比例消纳分布式可再生能源及满足直流负荷经济用能需求,直流配电网因其在经济性、可靠性等方面的明显优势,近年来得到快速发展。然而不同于传统的交流电网,直流配电网故障具有持续时间短、电流上升快、峰值电流大的基本特征。故障期间配网内大量换流站内部开关器件面临击穿威胁,这意味着快速故障检测是非常必要的,同时,应该准确确定故障点的位置,及时
【基金项目】
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国家重点研发计划（2017YFB0903201）； 国家自然科学基金项目（51407115、51807117）；
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发展分布式可再生能源已成为替代化石能源、推进能源转型的重要途径。为了高比例消纳分布式可再生能源及满足直流负荷经济用能需求,直流配电网因其在经济性、可靠性等方面的明显优势,近年来得到快速发展。然而不同于传统的交流电网,直流配电网故障具有持续时间短、电流上升快、峰值电流大的基本特征。故障期间配网内大量换流站内部开关器件面临击穿威胁,这意味着快速故障检测是非常必要的,同时,应该准确确定故障点的位置,及时排除故障,尽快恢复系统的正常运行。本文基于含电力电子变压器的直流配电网基本结构,通过解析电路方程及状态空间法得到直流配电网在典型故障工况下（极间短路故障、单极接地故障）的故障响应。从故障网络电气量中进一步提取典型特征参数,建立特征参数与故障距离的映射关系,得到适用于直流配电线路的精确故障测距方法。本文提出了基于单端电气量及双端电气量的两种故障测距方法:单端测距方法向故障线路投入辅助电路,利用注入的探针信号实现对故障距离的测量;双端测距方法基于直流线路出口安装的故障限流器两侧暂态电压之比,并通过双侧信息量消除过渡电阻影响。大量仿真实例验证了所提故障测距方法的有效性,所提方法能够依靠较低的采样频率来实现对故障距离的准确测量,同时具备较强的抗过渡电阻能力。
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