DDL保护算法在交流电力系统中的应用研究

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1、2016年7月25日第33卷第4期CiL馋电．潦技术TelecomPowerTechnologyJuly25，2016，V01．33No．4文章编号：1009—3664(2016)04—0023—03中图分类号：TM77文献标识码：ADDL保护算法在交流电力系统中的应用研究李福生(t-海电气集团股份有限公司中央研究院，上海200070)摘要：DDL保护算法一直应用于直流电力系统中。文章从DDL算法原理和交流电力系统自身特点出发，论证了其应用于交流电力系统的可行性根据交流电力系统中影响短路电流上升率的重要因素，介绍了DDL算法参数在交流电力系统中的设计原则。最后，经过Matlab仿真验证了D

2、DL保护算法检测交流电力系统中短路电流的快速性和可靠性。关键词：DDL；保护算法；电力系统ResearchonApplicationofDDLProtectionAlgorithminACPowerSystemLIFu-sheng(CentralResearchInstitute0fShanghaiElectricGroupCo．，Ltd．Shanghai200070，China)Abstract：DDLprotectionalgorithmhasbeenappliedinDCpowersystem．ACCOrdingtotheDDLalgorithmprincipleandcharact

3、eristicsofACpowersystem，thefeasibilityofitsapplicationintheACpowersystemisdemonstrated．inthispaper．AccordingtOtheimportantfactorsthataffecttherateofshortcircuitcurrentinACpowersystem。thedesignprin—ciplesofDDLalgorithmparametersinACpowersystemareintroduced．Finally，therapidityandreliabilityoftheDDLp

4、rotectionalgorithmappliedintheACpowersystemhasbeensimulatedandverifiedbyMATLA＆Keywords：DDL；protectionalgorithm；powersystem0引言近年来，随着电力系统的容量日益扩大以及用电负荷的逐渐增多，电网发生短路故障的概率增大，且短路故障的破坏性加强，影响了电网的安全稳定运行。断路器作为电力系统中重要的一次设备，肩负着保障电力系统安全运行的重要使命。传统断路器在电力系统中运用了几十年，其短路电流识别能力差、分断速度慢的固有缺点日益暴露。为了解决这种问题，一方面需要加快断路器机构部分的

5、运动速度，另一方面需要提高断路器能够较早识别短路电流的能力。相比于在传统断路器中通过电流幅值保护和电流有效值保护识别短路电流，DDL保护算法能够较快地、更准确地识别出短路故障。早期，DDL算法的提出是为了解决直流供电系统中线路的近端短路和远端短路问题。DDL保护是一种反映电流变化趋势的保护，其已经成功运用在国内地铁的直流牵引供电系统[1‘3]。如A咖iANS公司的D(P106保护单元使用在上海地铁中；SIEMENS公司的DPU96保护单元使用在广州地铁中；Secheron公司的跹PCOS微机保护单元运用在武汉轨道交通和天津轨道交通中。这些保护单元经过多年挂网运行，业已证实了其故障低，DDL

6、保护算法的可靠性。直流电力系统与交流电力系统既有区别，也有着一定的相似性，因此，DDL保护算法能够成功运用在交流电力系统中存在着一定的可能性。1DDL保护原理DDL保护是通过电流瞬时值和电流变化趋势来实现电流保护功能。其保护单元不断地监测母线电流收稿日期：2016—01—21作者简介：李福生(1987一)，男，河南潢川县人，硕士，研究方向为电力系统自动化。i和该电流上升率di／dt，经过DDL保护算法处理后，驱动动作执行单元动作。在DDL算法中主要有电流上升率起判点E、退出值F、最大延时时间T眦、t一△J一、△J一、△J曲六个参数需要设置。根据母线近端短路和远端短路各种特点，DDL保护又分

7、为DDL+△J保护和DDL+△T保护两种保护方式[4。。1．1DDL+△J保护DDL+AI保护主要用于母线近端短路保护，此时电流幅值上升较快，保护原理如图1所示。当电流上升率di／dt>E时，启动DDL+AI保护；然后，在最大延时时间T懈内，不断检测电流增量△I是否大于△，一；若△J>△J一的时间大于￡-△I一，并且此时电流上升率di／dt>F仍然成立，则DDL+△J保护动作；若此时电流上升率di／dt