一种含限流限压功能的混合式直流断路器方案

基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的多端柔性直流输电(multi-terminal DC,MTDC)是新能源并网和消纳的重要手段,而高压直流断路器是构建MMC-MTDC的核心设备之一。在现有混合式直流断路器(hybrid DC circuit breaker,HDCCB)的基础上,提出一种改进的具备限流限压功能的HDCCB技术方案。改进HDCCB的主断路器支路由包含电力电子断流单元、RC缓冲单元和避雷器单元的子模块组成。每个子模块具备独立的电流切除、电压建立和能量吸收能力,可以在分断过程中充分利用快速隔离开关的绝缘能力,有效抑制MMC-MTDC直流短路故障电流的上升率,减小HDCCB在切除故障电流时的过电压应力,降低耗能组件的能量吸收。理论分析和PSCAD/EMTDC仿真结果验证了所提出的改进HDCCB技术方案的可行性和有效性。