Page 85 - 配电网及其自动化技术研究

第一章 配电网自动化设备技术研究

在故障诊断方面，可以借鉴多端高压柔性直流输电系统故障分析与判断方面

的研究，通过建模与仿真提取出交流侧故障对直流侧系统的影响、不同故障类型
下故障电流的特征等指标，依据不同故障指标进行故障分析与判断。如有学者
在辐射状舰船直流系统中，使用小波分析从换流器开关动作固有的噪声分量中提
取系统故障特征，进而进行识别与故障定位。也有学者利用分区方法，将直流配

电网分为直流线路侧、交流电网侧、交流负载侧与直流负载侧4个部分，通过对
交、直流侧的电压、电流等本地信息进行监视，提出了一套直流配电网的保护方
案，但该方案仅能对故障发生的层级进行判断，不能完成准确的故障定位。

作为直流配电网运行的关键问题之一，直流配电网的保护与故障诊断尚不成
熟，需要综合考虑直流配电网接地方式、直流断路器应用、分布式能源接入以及
电力电子装置的限流等问题，同时结合通信系统，构建灵活可靠的直流配电网保
护系统。

（五）直流配电网的可靠性与经济性
1.可靠性评估
相比于交流配电网，直流配电网对潮流可控，可以闭环运行，解决了交流配

电网中“环网设计，开环运行”的供电方式，有利于配电网可靠性的提高，然而
直流配电网中直流变压器、直流断路器以及大量的电力电子变流器的引入，增
加了故障发生率，因此在可靠性方面，何种配电方式拥有更高的可靠性尚无明确

定论。
有学者针对手拉手式交直流配电网结构，利用最小割集法对比分析了现有技
术条件下交、直流配电网的可靠性，研究表明，直流断路器的使用能够大幅增加

直流配电网的可靠性，同时直流断路器的故障率也是影响直流配电网可靠性的最
大因素；也有学者根据现有直流配电设备的参数对直流配电网进行计算，通过与
交流系统可靠性的对比分析，对电力电子器件及装置在故障率方面提出了限制要
求。综合表明，在现有的技术条件下，直流配电网的可靠性低于交流配电网，主

要归结于直流断路器和电力电子装置的故障率较高，提高以上二者的可靠性是提
高直流配电网可靠性最有效的途径。随着电力电子技术的发展，直流配电网的可
靠性将有可能逐步接近甚至超越交流配电网。

2.经济性评估
与交流配电网相比较，基于直流的配电网在输送容量、可控性以及提高供电

77