短路限流对综合电力系统继电保护特性的影响.pdf

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1、第32卷第4期舰船科学技术Vo1．32，No．42010年4月SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYApr．，2010短路限流对综合电力系统继电保护特性的影响谢桢，叶志浩，纪峰，方明(海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室，湖北武汉430033)摘要：分析了综合电力系统特殊运行特性对基于传统时间电流原则设计的继电保护方案的不利影响。针对这些不利影响，提出了通过设置限流器限制短路电流来增强传统继电保护方案的选择性。为了验证该方法的可行性，以双机并网运行的综合电力系统电力网络为研究主体，建立了基于电磁暂态分析仿真平台PSCAD／EMTD

2、C的含限流器仿真模型的仿真电路，并选取输电网若干典型故障点进行了短路电流仿真计算和分析。算例结果证明了该方法的有效性。关键词：综合电力系统；继电保护；故障电流限制器；仿真中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1672—7649(2010)04—0035—05DOI：10．3404／j．issn．1672—7649．2010．04．009TheimpactonrelayprotectionofintegratedpowersystemusingfaultcurrentlimiterXIEZhen，YEZhi—hao，JIFeng，FANGMing

3、(NationlKeyLaboratoryforVesselIntegratedPowerSystemTechnology，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract：Thedisadvantagesofthetime—currentvalueprincipleareexposedbecauseofthespecialrunningcharacteristicsoftheintegratedpowersystem(IPS)．Aimingatit，arelayprotectionmet

4、hodhasbeenputforwardwhichusetheFLCtoimprovetheselectivity．Tove~fythefeasibility，itisproposedinthispapertoconsiderthetwo·—generatorparallel··runningIPSasthemainobjectandbuildasimulationcircuitincludingtheFCLsimulationmodulebasedontheelectromagnetismtransientanalyzetoolPSCAD／EMTD

5、C，thenchooseseveraltypicalfaultforcalculatingandanalyzing．Thecorrectnessofthemethodhasbeenvalidated．Keywords：IPS；relayprotection；FCL；simulation和电气设备承受短路电流的能力提出了更高的要求，0引言同时也使得传统的继电保护方法暴露出局限性。综合电力系统(IPS)是在现代船舶全电力推进本文分析了由于综合电力系统自身特点对传统基础上提出的一种将船舶供电与推进用电，以及其他的基于时间电流原则设计的继电保护的不利影响。设

6、备用电集成，从而实现发电、配电与电力推进用电并在分析了这些不利影响的基础上，提出了通过限流及其他设备用电统一调度和集中控制的系统。技术来增强传统继电保护方案的选择性的方法，并通其优越性体现为简化了整体动力系统结构，易于进行过算例验证了该方法的可行性。能量分配，从而有利于优化总体设计。综合电力系统1传统继电保护的局限性具有容量大、集成发电、含大量电力电子设备、电网拓扑结构复杂等特点，其中容量的增大将导致电网最大传统船舶电力系统的继电保护通常采用时间电短路电流的幅值急骤增大，对断路器的极限分断能力流原则来实现保护的选择性。而综合电力系统较传收稿日期：20

7、0—09—29；修回日期：2009—10—27基金项目：国家自然科学基金资助项目(50977090)作者简介：谢桢(1985一)，男，硕士研究生，主要研究方向为综合电力系统继电保护。·36·舰船科学技术第32卷统船舶电力系统的容量大幅提升，同时要实现电力推则流过母联开关的短路电流峰值变化情况如曲线三进用电及其他设备用电统一调度和集中控制，这些特的后半段所示。考虑当变压器副边线路上发生短路点使得基于时间电流原则设计综合电力系统的继电故障如图1所示，流过母联开关的短路电流峰值为：保护方案存在局限性。i■o。(【2)图l所示为双机并网运行的综合电力系统电力

8、网络，其中G1为燃气轮发电机组，G2为柴油发电机组，两根据前述基于时间电流原则设计的母联开关上机组通过母线和