基于LCL故障电流控制器的故障快速检测

袁晓冬， 史明明， 杨景刚 ， 葛雪峰， 尹靖元

(1. 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院,江苏 南京 211103；2. 中国科学院电工研究所，北京 100190)

0 引言

随着电力电子技术的发展，相比交流配电网，直流配电网在线路成本、输电损耗、供电可靠性等方面具有优势，可有效提高供电容量与电能质量，充分发挥分布式能源的价值和效益。因此，兼具可靠性、安全性、稳定性、经济性的直流配电网具有巨大的市场潜力和经济价值[1—4]。

相较交流配电网，直流配电网中同样存在着故障限流阻断和电能质量治理的问题[5—6]。当直流线路发生故障时，短路电流迅速上升，因此需要在线路中串联接入限流装置，抑制故障电流的上升率[7—8]。同时直流电网故障发生后，由于没有自然过零点，需要断路装置进行故障阻断，保护线路负载[9—11]。

在直流环网中，线路数量大于电源终端数量，导致线路上潮流分配和线路阻抗相关，重载线路长时间运行增加线路故障率[12—14]。文献[15—17]指出通过增加潮流控制器进行潮流调度，实现线路之间潮流解耦。在直流配网末端，由于线路阻抗原因，导致末端电压低于额定电压，影响末端电能质量[18]。文献[19]指出在线路中增加电压调节装置，实现对馈线末端电能质量补偿。潮流调度和电压调节需要长时间运行，而故障限流阻断是瞬时性故障，如将多种功能集成到一种设备，可有效减少系统装置数量，降低系统成本。

为实现潮流调度、电压补偿和故障下限流阻断，文中提出了基于LCL型的多功能故障电流控制器。……