基于电容换相的多端直流断路器拓扑及仿真分析

随着直流输电网规模的扩大,同一输电母线上连接的输电线路增加,若每条线路分别配置直流断路器,造价过高,因此多端直流断路器的研制十分必要。文中通过对现有DCCB拓扑进行分析,总结出理想的DCCB应该具备的特性,并提出了基于电容换相的多端直流断路器拓扑(multi-terminal DC circuit breaker topology based on capacitor commutation,CC-MDCCB)。该断路器拓扑通过对电容换相单元的控制,确保了机械开关分闸过程无需耐受高电压;通过电源侧为换相电容充电,解决了需要为换相电容配备充电回路的问题;通过避雷器MOV2实现故障电流的引流,解决了避雷器总吸能过高的问题;且该断路器结构能实现多线路故障电流的分断和重合闸功能。文中详细分析了该断路器工作原理和拓扑特征,并基于仿真软件验证了拓扑结构在降低断路器的分断压力和限制避雷器吸能的有效性。