串入耦合变压器高压直流断路器拓扑分析

常规能源的稀缺,加快了以清洁能源为主导的全球互联坚强智能电网的构建。大规模清洁能源接入电网,推动了直流电网技术的进步。而高压直流断路器作为直流电网的核心设备之一,近年来渐渐成为研究热点。相比较交流电流,直流电流无自然过零点,分断难度大,在高压大容量系统中尤为明显。在简要回顾直流断路器研究现状之后,提出一种带耦合变压器的无弧分断高压直流断路器拓扑。给出拓扑结构,分析其工作原理。建立各阶段等效模型,并在此基础上对关键组件参数进行设计。以舟山5端柔性直流输电工程为依据,开展断路器仿真研究,验证理论分析的正确性,仿真结果表明:该拓扑直流断路器能有效开断直流电流,为直流断路器的设计提供了依据。

多端口直流断路器研究综述

相对于交流电网,柔性直流电网的低阻抗特性对故障电流的抑制和清除提出更高的要求,采用直流断路器能够很好地解决清除直流故障时快速性和稳定性的问题。但是,随着柔性直流电网规模的扩大,直流母线上连接的线路也不断增多。单一直流母线通常连接有多条线路,如果每条线路均配置直流断路器将产生占地面积大、建设成本高昂等问题。对此,一系列的多端口直流断路器被提出,通过同一直流母线上所有进出线共用昂贵的主断开关来实现故障电流的开断,以减少直流电网中直流断路器的数量和投资成本。该文针对当前国内外提出的多端口直流断路器拓扑进行归纳总结分类,论述各个类别多端口直流断路器的工作原理、优点以及面临的主要问题。最后,对多端口直流断路器的发展进行展望。