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DQZHAN技術(shù)訊：交直流混合配電時(shí)故障保護(hù)方式

直流短路檢測(cè)技術(shù)

直流短路電流上升快，滅弧難，危害嚴(yán)重，因此直流配電保護(hù)技術(shù)對(duì)短路故障檢測(cè)的快速性提出了很高的要求。目前在國(guó)內(nèi)外關(guān)于直流短路故障檢測(cè)技術(shù)方面的研究主要集中在地鐵、艦船等少數(shù)領(lǐng)域，直流配電系統(tǒng)目前還處于初步的仿真研究階段，尚沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用工程案例，許多關(guān)鍵問(wèn)題還未得到解決，因此少有專(zhuān)家學(xué)者開(kāi)展對(duì)應(yīng)的直流短路檢測(cè)技術(shù)。相比之下，關(guān)于直流輸電短路故障檢測(cè)方面的研究則已有較多，由于兩者都是基于電力電子換流技術(shù)，具有一定的參考價(jià)值。

其中地鐵在短路檢測(cè)方面主要以大電流脫扣及DDL方法(電流上升率及電流增量)為主，定時(shí)限過(guò)流保護(hù)及低電壓保護(hù)作為后備保護(hù)。但為了區(qū)分短路電流及啟動(dòng)電流以及近端短路和遠(yuǎn)端短路，提高檢測(cè)的可靠性，需要引入一定的延時(shí)整定時(shí)間，使得檢測(cè)的快速性較差。針對(duì)DDL方法存在的問(wèn)題進(jìn)行了優(yōu)化，改善了其靈敏性，但依然存在延時(shí)整定時(shí)間所造成檢測(cè)快速性不佳的問(wèn)題。

在的短路檢測(cè)方面，專(zhuān)家學(xué)者提出了多種方法，主要涉及行波，傅里葉分解，小波分解，阻抗測(cè)量，差動(dòng)電流、電壓，電流上升率等多種原理。J．Descloux等學(xué)者采用類(lèi)似于交流配電系統(tǒng)的差動(dòng)電流保護(hù)算法，并建立通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了在2ms內(nèi)有選擇性地檢測(cè)出系統(tǒng)發(fā)生的短路故障。K．Young．Jin、S．Guo Bing、R．K．Mallick等學(xué)者也以行波算法為原理提出了各自的保護(hù)策略，但*后并未給出具體的檢測(cè)時(shí)間。傅里葉分解由于所需要的時(shí)間較長(zhǎng)，檢測(cè)速度較慢。而小波算法具有良好的奇異性信號(hào)檢測(cè)功能，在快速檢測(cè)方面具有較好的應(yīng)用前景。由于直流輸電及直流配電均采用電力電子換流技術(shù)，因此直流配電短路故障檢測(cè)方面的研究可以借鑒直流輸電相關(guān)技術(shù)原理，并以此為切入點(diǎn)，彌補(bǔ)直流配電短路檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)存的空白。

直流斷路器技術(shù)

直流斷路器是直流配電系統(tǒng)控制與保護(hù)的核心元件。根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及分?jǐn)鄼C(jī)理可將直流斷路器分為：機(jī)械式直流斷路器、全固態(tài)直流斷路器、混合式直流斷路器。機(jī)械式直流斷路器通過(guò)機(jī)械操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，采用金屬柵片滅弧，具有通態(tài)損耗小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便的優(yōu)點(diǎn)。然而受到機(jī)械結(jié)構(gòu)限制，無(wú)法實(shí)時(shí)、靈活、快速地開(kāi)斷。全固態(tài)直流斷路器通過(guò)電力電子器件開(kāi)斷故障電流，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)弧快速開(kāi)斷。但是其價(jià)格昂貴、通態(tài)損耗大，開(kāi)斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的過(guò)電壓，因而在實(shí)際中應(yīng)用難度較大。

混合式斷路器采用機(jī)械開(kāi)關(guān)導(dǎo)通正常運(yùn)行電流、固態(tài)開(kāi)關(guān)開(kāi)斷故障電流，兼具機(jī)械開(kāi)關(guān)良好的靜態(tài)特性以及固態(tài)開(kāi)關(guān)無(wú)弧陜速分?jǐn)嗟膭?dòng)態(tài)特性，具有良好的直流開(kāi)斷性能。