直流线路故障的快速、可靠识别是基于架空线路的大容量、高电压柔性直流输电系统发展的关键技术之一,因而分析了模块化多电平换流器型高压直流系统直流线路短路故障后线路两端限流电抗器上的电压变化情况,提出了一套仅利用单端暂态量的柔性直流电网故障识别方案。该方案利用低压作为启动判据,利用限流电抗器上的电压变化率大小和极性确定故障区间,利用检测到的零模故障分量的多少确定故障极。在PSCAD搭建了张北四端柔性直流电网仿真模型,并考虑混合式直流断路器动作过程、过渡电阻、限流电抗器和桥臂电抗器大小等对保护方案性能的影响。仿真结果表明:所提出的保护方案能在各种情况下快速、准确识别故障,且无需通信,无需复杂的数据处理和分析,数据采样频率要求低,满足柔性直流输电系统对保护的要求时限流电抗器上的电压变化特性。并基于此特性，设计了高压电网故障识别方案-液压折弯机数控钢管滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机、架空柔性直流电网故障识别方案。在PSCAD/EMTDC搭建了张北柔性直流系统模型，验证了本文方案在不同故障情况下的保护性能。1MMC直流线路故障分析MMC拓扑的换流器具有开关频率和损耗低、输出谐波少、模块化控制和制造难度低等优良性能，是柔性直流输电的主要发展方向[14]。本文方法基于半桥子模块的双极MMC，关于MMC的控制、结构特点等已有大量文献报道[15-16]，故在此不再赘述。快速保护方案通常需要在子模块闭锁前检测到故障。图1(a)是在直流侧发生单极短路故障后，子模块闭锁之前，双极中的一极（中点直接接地极）MMC的等效电路图。图中，Uu为a相上桥臂电容电压，Ul为下桥臂电容电压，本文由公司网站张家港切管机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.qieguanji.cc正常运行时保持Uu+Ul=Udc，LT为故障线路限流电抗器，UL为LT上的电压，Uline为线路侧电压，idc为直流短路电流。由于短路初始阶段主要是由于子模块电容器迅速放电造成过流，因此忽略交流侧电源(usa、usb、usc)作用得到图极发生经电阻0.01Ω接地故障，各线路限流电抗器上的电压变化*LU情况（为标幺值，基准值为250kV）。在t≈0.3ms后，故障行波传递至线路Line12两端。延庆换流站（换流站1）故障线路Line12的正极限流电抗器L12上出现幅值很大的正电压UL12，该故障线路的负极由于耦合的关系也出现了变化率很大的正电压，而同一母线上的非故障线路出现了负的压降UL14。换流站2与换流站1类似，而其余换流站经过一定的延时，由于故障行波经过限流电抗器的反射和衰减后，电压的幅值较校各线路保护结果见图8，图中限流电抗上电压变化率*diffU和零模分量之和*均为标幺值（基值分别为5000kV/ms和1500kV）。测试结果表明：在线路Line12两端，正极限流电抗上的电压变化图6直流断路器结构图7线路Line12正极故障时限流电抗器上的电压Ft图8正极故障测试结果lt率均远大于整定值。负极为健全极，但因为耦合的关系，电压变化率也超过了整定值。零模分量的和为负值，可判断发生了正极故障。其余线路限流电抗上的电压变化率均远远小于整定值，能够可靠的不动作。对于同一换流站母线非故障线路限流电抗器上的电压变化率，以上统计的是整个过程可能出现的最大值，由于后续反射波原因，限流电抗器L14上出现了较大的数值。由于故障一开始检测到其为电网故障识别方案-液压折弯机数控钢管滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机本文由公司网站张家港切管机网站采集转载中国知网网络资源整理! http://www.qieguanji.cc