刘鹏辉 焦兵豪 秦跃杰

摘 要：本文着重介绍了电力电子化配电系统继电保护所面临的挑战、存在的机遇，对电力电子变流设备与配电系统在故障情况下的耦合机理、配电系统故障特征辨识方法、可适应电力电子化配电系统的故障耦合情况的继电保护等相关问题进行了分析，阐述了电力电子化配电系统继电保护的技术关键及其实现方案，以期对相关技术提供借鉴。

关键词：电力电子变流设备; 配电系统; 故障辨识; 继电保护

中图分类号：TM771        文献标识码：A         文章编号：1006-3315（2021）8-099-002

配电系统是电力系统中承担电能分配的关键环节，也是连接输电系统与电力用户的重要桥梁。配电系统的可靠性与安全性直接关系到电力公司的售电效益和电力用户的用电权益。因此，必须使用继电保护装置对配电系统进行行之有效的保护。

1.面临的挑战分析

近年来广泛接入的分布式电源与储能设备、潮流控制器、消弧线圈自动调谐装置、固态变压器等，使配电系统逐步呈现电力电子化发展趋势[1，2]，现有配电网系统继电保护技术的可靠性面临极大挑战[3-5]：

（1）电力电子化背景下，实现不同功能的电力电子设备大量接入配电系统，使系统结构、运行方式以及故障信号呈现出极大的复杂性[6-8]。

（2）分布式能源与储能设备的高度渗透改变了配电系统结构[9]，使配电系统由单端辐射性供电网络变为双端供电网络，故障潮流的大小与方向均具有不确定性。

（3）分布式能源为间歇性能源，其接入方式与控制策略也具有很强的灵活性[10]，使故障情况下的功率输出呈现严重的非线性和动态性。……