基于故障电流幅值和能量抑制贡献度的柔性直流限流设备参数优化

多限流设备配合抑制直流电网短路故障电流时,限流设备通过故障电流相互耦合,难以获取各设备参数与故障电流幅值和能量抑制能力的定量关系以优化其参数.该文首先分析了平波电抗器(current limiting reactor,CLR)、故障限流器(fault current limiter,FCL)、直流断路器(DC circuit breaker,DCCB)的动作时序以及故障等效模型;通过对限流设备故障限流过程中耐受的电压应力建模,获取各设备对故障电流幅值的抑制作用进而实现解耦,并分析各设备故障电流幅值抑制贡献度和特征;推导短路故障下模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的转移能量函数,结合故障电流幅值抑制贡献度,计算各限流设备抑制故障电流能量的贡献度并分析其特征.通过研究CLR和FCL配合抑制故障电流幅值和能量的效果,提出以各限流设备成本效益均衡为目标的多限流设备参数优化方法以实现经济性最优.在PSCAD/EMTDC中搭建含仿真模型,验证了所提抑制贡献度和参数优化方法的正确性.