用于低电压问题治理的柔性交直流切换配电系统设计

为解决用电负荷增加带来的配电系统末端低电压问题，提出了柔性交直流切换配电系统，可在提高电压质量的同时保证系统运行灵活性。该配电方案通过在配电线路首末两端装设变流器和断路器组，按需运行于直流配电模态或者交流配电模态。首先，针对交直流配电模态相互切换过程中负荷供电的可靠性，对变流器控制系统和断路器动作时序进行设计，实现切换过程中负荷电压的平滑过渡。其次，为避免极端工况下断路器组的误动作，提出了基于事件触发和非特征次谐波检测两种判断逻辑，保障系统在极端工况下稳定运行。最后，针对错误切换过程潜在的短路故障，在控制和硬件层面设计了保护措施，避免系统设备损坏。MATLAB/Simulink仿真以及实验结果验证了切换配电方案和保护方案的有效性。