基于振荡回路的光伏直流断路器拓扑结构设计

针对光伏直流系统汇流箱内传统断路器分断燃弧剧烈、触头烧蚀严重等问题,提出了一种基于振荡回路的光伏直流断路器拓扑。该拓扑结构可有效抑制故障电流增长速度,实现对燃弧的有效控制。同时,利用系统电源为振荡支路自充电,避免了烦琐的充电步骤,提高了断路器的可靠性。为了进一步提升性能,采用晶闸管器件转移故障电流,抑制分断燃弧。为加快故障电流的分断速度并降低机械开关绝缘要求,增设了接地引流二极管和反并联晶闸管支路,配合振荡支路及耗能支路实现故障电流快速换流与阻断。对所提断路器拓扑结构进行原理分析和参数设计,利用MATLAB/Simulink搭建直流断路器模型进行仿真验证,同时进行了小电流开断的初步试验验证。结果表明该拓扑与传统光伏断路器相比可显著抑制燃弧、加快熄弧速度,能够有效降低汇流箱火灾隐患、提高光伏系统运行可靠性。