【摘 要】
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多端柔性直流电网具有运行方式灵活、占地面积小等诸多优势，在分布式能源并网、孤岛供电和城市配电网增容等领域具有广泛的应用前景。然而，制约其发展的一个关键难点在于能够在
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多端柔性直流电网具有运行方式灵活、占地面积小等诸多优势，在分布式能源并网、孤岛供电和城市配电网增容等领域具有广泛的应用前景。然而，制约其发展的一个关键难点在于能够在直流线路故障后可靠识别故障线路，以减小停电范围，提高电网的供电可靠性。而且，直流线路故障往往存在电流快速上升、过流幅值大等特点，需要迅速识别故障。因此，必须设计快速可靠的故障检测方案，以实现多端柔性直流电网故障线路的有效识别。 本课题主要针对多端柔性直流电网直流线路的故障检测方案展开研究，完成的主要工作如下: (1)归纳了多端柔性直流电网的拓扑结构、换流器类型和主接线方式，分别搭建了多端柔性直流配电网和多端柔性直流输电网仿真模型; (2)分析了两电平VSC(Voltage Source Converter)换流器和MMC(Modular Multilevel Converter)换流器的直流线路故障过程，并利用仿真软件分别观察了多端柔性直流配电网和多端柔性直流输电网的直流线路故障特征; (3)基于多端柔性直流电网的直流线路故障特征，分别设计了基于线路两端电流矢量和的多端柔性直流配电网故障检测方案和基于单端电压电流的多端柔性直流输电网故障检测方案; (4)利用仿真测试和实验验证的方式，搭建了电阻型超导限流器的模型，分析了其在多端柔性直流电网中的限流作用以及限流器的接入对故障检测方案的影响。 最终测试结果表明，所提故障检测方案在多端柔性直流配电网和多端柔性直流输电网中均能快速有效识别故障线路;电阻型超导限流器在多端柔性直流电网中具备良好的限流效果和应用价值，且不会影响所提故障检测方案的速动性和可靠性。
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