DQZHAN技術(shù)訊：交直流混合配電時故障保護方式

直流短路檢測技術(shù)

直流短路電流上升快，滅弧難，危害嚴重，因此直流配電保護技術(shù)對短路故障檢測的快速性提出了很高的要求。目前在國內(nèi)外關(guān)于直流短路故障檢測技術(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，尚沒有實際應(yīng)用工程案例，許多關(guān)鍵問題還未得到解決，因此少有專家學者開展對應(yīng)的直流短路檢測技術(shù)。相比之下，關(guān)于直流輸電短路故障檢測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)，具有一定的參考價值。

其中地鐵在短路檢測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，定時限過流保護及低電壓保護作為后備保護。但為了區(qū)分短路電流及啟動電流以及近端短路和遠端短路，提高檢測的可靠性，需要引入一定的延時整定時間，使得檢測的快速性較差。針對DDL方法存在的問題進行了優(yōu)化，改善了其靈敏性，但依然存在延時整定時間所造成檢測快速性不佳的問題。

在的短路檢測方面，專家學者提出了多種方法，主要涉及行波，傅里葉分解，小波分解，阻抗測量，差動電流、電壓，電流上升率等多種原理。J．Descloux等學者采用類似于交流配電系統(tǒng)的差動電流保護算法，并建立通信系統(tǒng)，實現(xiàn)了在2ms內(nèi)有選擇性地檢測出系統(tǒng)發(fā)生的短路故障。K．Young．Jin、S．Guo Bing、R．K．Mallick等學者也以行波算法為原理提出了各自的保護策略，但*后并未給出具體的檢測時間。傅里葉分解由于所需要的時間較長，檢測速度較慢。而小波算法具有良好的奇異性信號檢測功能，在快速檢測方面具有較好的應(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，彌補直流配電短路檢測技術(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)控制與保護的核心元件。根據(jù)拓撲結(jié)構(gòu)以及分斷機理可將直流斷路器分為：機械式直流斷路器、全固態(tài)直流斷路器、混合式直流斷路器。機械式直流斷路器通過機械操動機構(gòu)動作，采用金屬柵片滅弧，具有通態(tài)損耗小、結(jié)構(gòu)簡單、控制方便的優(yōu)點。然而受到機械結(jié)構(gòu)限制，無法實時、靈活、快速地開斷。全固態(tài)直流斷路器通過電力電子器件開斷故障電流，可以實現(xiàn)無弧快速開斷。但是其價格昂貴、通態(tài)損耗大，開斷時會產(chǎn)生較大的過電壓，因而在實際中應(yīng)用難度較大。

混合式斷路器采用機械開關(guān)導(dǎo)通正常運行電流、固態(tài)開關(guān)開斷故障電流，兼具機械開關(guān)良好的靜態(tài)特性以及固態(tài)開關(guān)無弧陜速分斷的動態(tài)特性，具有良好的直流開斷性能。