考虑基于电感器的故障电流限制器在高压直流（HVDC）电网中对直流故障电流的高效计算

《IEEE Transactions on Power Delivery》：Efficient calculation of DC fault current considering inductor-based fault current limiter in HVDC grid

固态限流器在高压直流电网故障保护中的应用面临等效模型复杂和计算效率低的问题。本文提出了一种基于受控电压源简化辅助支路和线性放电假设的故障电流高效计算方法，通过统一建模实现不同拓扑结构的I-SSFCL分析，仿真验证其有效性及电感参数的关键作用，相比传统数值方法提升设计效率。

　　

摘要：

基于电感器的固态故障电流限制器（I-SSFCL）在高压直流（HVDC）电网的直流（DC）故障保护中具有广阔的应用前景。然而，I-SSFCL中电力电子器件的开关操作会增加等效模型的复杂性，并限制故障电流计算的效率。本文提出了一种考虑I-SSFCL在HVDC电网中作用的直流故障电流高效计算方法。在I-SSFCL运行期间，将其辅助支路简化为受控电压源。因此，不同I-SSFCL拓扑的结构特征可以通过统一的模型来表示，使得该方法具有可扩展性。基于直流故障电流上升速度呈线性的假设，估算了模块化多电平转换器（MMC）的放电量。由此可以高效计算出I-SSFCL动作后的故障电流。通过所提出的方法及相关性分析验证，电流限制电感器是影响I-SSFCL电流限制性能的主要因素。与传统基于数值计算的方法相比，本文提出的方法在计算效率上更具优势，更适用于HVDC电网中I-SSFCL和直流断路器（DCCB）的设计。仿真结果证明了该方法对不同I-SSFCL拓扑结构的适用性。