128 / 2021-06-22 15:19:01

基于液态金属限流模块的直流配网故障限制方法研究

两电平电压源换流器（Voltage Source Converter，VSC）在直流配电网中得到了广泛应用。VSC出口发生双极短路故障后，电流无自然过零点、上升速度快及峰值高，使得故障电流的限制和保护技术成为直流配网发展的关键技术难点。为此，本文提出了采用液态金属限流模块配合直流断路器实现故障限制和切除的方法。首先，对VSC出口极间短路故障暂态过程进行了分析，明确了故障电流的特性和保护需求。其次，对液态金属限流模块的工作原理进行了介绍，并根据电弧电阻率与电流密度的相互关系建立了仿真模型。随后，将液态金属限流模块置于VSC出口，对其故障限制性能进行仿真分析，结果表明，液态金属限流模块可以有效限制VSC出口故障电流幅值，保护系统中的元件，配合直流断路器实现故障快速隔离，是一种兼具灵活性和经济性的保护方法。