适用于直流配网的故障自清除型电力电子变压器
2022-06-08林林黄梅杨波冯鑫振王沁洋邓凯
林林,黄梅,杨波,冯鑫振,王沁洋,邓凯
(1.国网江苏省电力有限公司南通供电分公司,江苏 南通 226000; 2.中国电力科学研究院有限公司,南京 210003; 3.国网江苏省电力有限公司检修分公司,南京 211106)
0 引 言
近年来,随着电力电子技术的不断发展,光伏、风力发电等可再生能源渗透率不断提高,LED照明、充电桩、变频设备、以及泛在电力物联网背景下各类通讯设施、数据中心等直流负荷的不断增多,传统交流配电网在转换效率、电能质量、供电可靠性等方面面临考验愈发严峻[1-2]。直流配电系统相对于交流配网优势明显:输电线路建设成本少、绝缘强度要求低、输电损耗小、供电可靠性高,且不会受到频率、无功等因素影响,引起了国内外众多专家学者的广泛关注,从经济性分析、控制方式、拓扑结构、保护策略等多方面展开研究[3]。
基于电力电子变压器(Power Electronics Transformer, PET)实现中压交流至低压直流转换的直流配电结构是目前研究热点方案[4],采用模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)接入中压交流以获取中压直流,利用高频隔离式DC-DC变换器以输入串联输出并联(Input Series Out Parallel, ISOP)形式转为低压直流,该结构既可实现电压变换和电气隔离,又具有控制灵活、可靠性高、经济性强等优点[5-6]。然而,该方案电路拓扑中存在大量储能电容及续流二极管,直流侧发生短路故障后会引起电容放电及交流侧短路,产生较大故障电流而损坏器件,因此直流故障后保护措施是亟需解决的难点之一,目前采取方案有改进换流器结构、跳交流侧进线断路器、故障限流、增加直流断路器等[7]。……
