基于IGBT串联技术的混合式高压直流断路器方案 被引量：81

1

作者 药韬 温家良 +1 位作者 李金元 陈中圆 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2484-2489,共6页

大力发展可再生能源将是解决我国能源资源分布不平衡,电力供需紧张,实现经济可持续发展的必然选择。综合常规直流输电技术和柔性直流输电技术,建立高压直流电网将是解决大规模可再生能源并网问题的有效手段。回顾高压直流断路器的发展历... 大力发展可再生能源将是解决我国能源资源分布不平衡,电力供需紧张,实现经济可持续发展的必然选择。综合常规直流输电技术和柔性直流输电技术,建立高压直流电网将是解决大规模可再生能源并网问题的有效手段。回顾高压直流断路器的发展历程,介绍当前最新的研究成果,阐明现阶段高压直流断路器将要面临的挑战,分析比较不同类型高压直流断路器的典型拓扑结构、工作原理和优缺点。在此基础上提出一种基于绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)串联技术的混合式高压直流断路器方案,详细介绍其拓扑结构、特点和工作原理,基于舟山5端直流工程在PSCAD/EMTDC软件中搭建仿真模型验证了其可行性。 展开更多

关键词 直流断路器 直流转换开关 直流电网 拓扑结构

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中高压直流断路器拓扑综述 被引量：46

2

作者 王灿 杜船 徐杰雄 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期187-199,共13页

随着直流输配电系统的发展,直流系统对故障电流抑制和清除的要求增加,采用直流断路器能够很好地解决清除直流故障时快速性、稳定性和经济性的问题。文中论述了直流断路器的发展现状,对近年来国内外提出的直流断路器拓扑进行归纳总结。... 随着直流输配电系统的发展,直流系统对故障电流抑制和清除的要求增加,采用直流断路器能够很好地解决清除直流故障时快速性、稳定性和经济性的问题。文中论述了直流断路器的发展现状,对近年来国内外提出的直流断路器拓扑进行归纳总结。在此基础上,就机械式、Z源结构、组合式、级联模块、器件组合型直流断路器拓扑以及直流断路器测试电路进行了详细讨论。论述了各个方面的拓扑原理、使用优点以及面临的主要问题,对同一方面所涉及的文献进行了归纳对比。最后,提出了直流断路器未来可能的发展方向及相关问题。 展开更多

关键词 直流输配电系统 直流断路器 拓扑 测试电路

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一种具备限流功能的混合式高压直流断路器 被引量：20

3

作者 王振浩 张力斌 +1 位作者 成龙 李国庆 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期2042-2049,共8页

直流断路器(DC circuit breaker,DCCB)是保证直流电网安全可靠运行的关键装备。针对DCCB普遍存在的限流效果差、故障清除速度慢等问题,提出一种具备限流功能的混合式直流断路器(current-limiting hybrid DCCB CL-HDCCB)拓扑。CL-HDCCB... 直流断路器(DC circuit breaker,DCCB)是保证直流电网安全可靠运行的关键装备。针对DCCB普遍存在的限流效果差、故障清除速度慢等问题,提出一种具备限流功能的混合式直流断路器(current-limiting hybrid DCCB CL-HDCCB)拓扑。CL-HDCCB在传统DCCB基础上增加了限流支路和旁路支路。限流支路利用限流电抗和限流电阻综合限流,能够显著降低故障电流上升率及其峰值。旁路支路利用引流晶闸管接地,以降低非故障侧避雷器的耗能,并通过泄能电阻的投入有效缩短故障清除时间。该文从稳态运行、限流、断路和旁路过程4个方面分别对其工作原理进行了详细分析和理论推导,并给出了CL-HDCCB关键器件参数的选取方法。搭建基于PSCAD/EMTDC软件平台的CL-HDCCB仿真实验模型,分别在单端和四端直流电网场景下验证所提出方案的正确性和有效性,并从限流效果、避雷器吸收能量变化以及故障清除时间等方面与现有相关方案进行了详细的对比分析。 展开更多

关键词 混合式直流断路器 直流电网 短路故障 故障限流 拓扑结构

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高压直流断路器对比及应用前景分析 被引量：17

4

作者 宋述波 周登波 +2 位作者 彭为 周勇 贾燕冰 《广东电力》 2021年第12期38-47,共10页

高压直流断路器在柔性直流输配电技术中的作用日益突出,针对国内不同柔性直流工程在直流断路器选型方面的差异,对比不同高压直流断路器的技术特点和应用前景;在分析柔性直流电网的发展以及其对高压直流断路器的性能要求的基础上,阐述目... 高压直流断路器在柔性直流输配电技术中的作用日益突出,针对国内不同柔性直流工程在直流断路器选型方面的差异,对比不同高压直流断路器的技术特点和应用前景;在分析柔性直流电网的发展以及其对高压直流断路器的性能要求的基础上,阐述目前3种主流高压直流断路器的拓扑结构、开断原理等,并就性能差异、不同的特征指标进行对比分析,提出不同断路器的适用场景及直流输电工程中的选型建议,指出混合式直流断路器换流原理简单、运行可靠,是目前最理想的高压直流断路器,将得到更为广泛的应用。 展开更多

关键词 高压直流断路器 柔性直流电网 断路器选型 开断原理 拓扑结构

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直流断路器换流技术研究综述 被引量：8

5

作者 李长乐 聂子玲 《电器与能效管理技术》 2016年第13期1-7,12,共8页

随着直流输配电系统在多端高压直流输电系统、船舶电力系统、轨道交通等应用领域的扩展,直流断路器作为关键设备成为研究热点。国内外学者提出了多种直流分断方法和策略,其中电流转移分断是直流断路器开断的一种有效方式,而换流技术是... 随着直流输配电系统在多端高压直流输电系统、船舶电力系统、轨道交通等应用领域的扩展,直流断路器作为关键设备成为研究热点。国内外学者提出了多种直流分断方法和策略,其中电流转移分断是直流断路器开断的一种有效方式,而换流技术是其中的核心内容。根据换流原理和电力电子器件的使用情况,将换流技术主要分为了被动换流、主动换流、集成换流。综述了这3种换流技术相关的研究和工程应用,并对目前存在的关键技术问题以及未来的研究发展进行了探讨与分析。 展开更多

关键词 直流断路器 换流技术 电流转移 电力电子器件

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超导限流式无弧分断直流断路器研究 被引量：8

6

作者 张文昱 章宝歌 +1 位作者 王东豪 许兰民 《低温与超导》 CAS 北大核心 2019年第11期29-34,44,共7页

针对系统可靠运行与快速切断故障电流间的矛盾,提出一种基于超导限流的无弧分断直流断路器结构。该结构利用超导限流单元有效抑制了故障电流峰值,加快了换流速度,结合全控器件减少换流次数,解决了因可靠性延时期间过快的电流增长率,并... 针对系统可靠运行与快速切断故障电流间的矛盾,提出一种基于超导限流的无弧分断直流断路器结构。该结构利用超导限流单元有效抑制了故障电流峰值,加快了换流速度,结合全控器件减少换流次数,解决了因可靠性延时期间过快的电流增长率,并缩短开断时间。对超导限流单元进行建模,通过数学模型分析断路器各阶段工作状态并进行了仿真。结果表明,该结构能够在提高分断速度同时有效缓解可靠性与速动性间的矛盾。 展开更多

关键词 直流断路器 超导限流 强迫换流 拓扑结构

原文传递

四种典型直流故障处理方案下柔性直流输电系统的故障穿越特性对比研究 被引量：7

7

作者 陈凌云 程改红 +3 位作者 王琼芳 严铭 张哲任 徐政 《电力电容器与无功补偿》 北大核心 2020年第5期110-117,共8页

与电网换相换流器(line commutated converter,LCC)相比,基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流输电系统最主要问题在于直流故障的处理,目前学术界和工业界已提出多种具备直流故障自清除能力的柔性直流... 与电网换相换流器(line commutated converter,LCC)相比,基于模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)的柔性直流输电系统最主要问题在于直流故障的处理,目前学术界和工业界已提出多种具备直流故障自清除能力的柔性直流输电系统。为了更好地了解这些柔性直流输电系统的优劣,很有必要对其直流故障特性进行分析。本文针对4种典型的具备直流故障自清除能力的柔性直流输电系统,分析比较了他们的直流故障穿越特性。首先,本文总结了4种典型直流故障处理方案,包括:采用直流断路器、采用全桥子模块与半桥子模块构成的混合子模块换流器(FHMMC)、采用基于LCC和MMC并在MMC直流出口处安装大功率二极管阀组构成的混合直流输电系统(LCC-D-MMC)、采用LCC和MMC混合级联的换流站结构。然后,本文分析了这4种直流故障处理方案的基本原理、其对应柔性直流输电系统的控制方式以及故障清除机理。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了三端高压直流输电系统仿真模型,对比了4种直流故障处理方案下柔性直流输电系统的故障穿越特性。仿真结果表明,直流断路器能快速并且有选择地隔离直流故障,其对应柔性直流输电系统的故障穿越特性最好。考虑直流系统运行的经济性以及灵活性,LCC-MMC混合级联的拓扑结构在工程上具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 直流故障处理方案 直流故障穿越特性对比 dcCB FHMMC LCC-D-MMC LCC-MMC混合级联

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一种强制换流型混合直流断路器方案 被引量：7

8

作者 于海 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期205-210,215,共7页

作为高压直流输电的关键设备之一,直流断路器受到了广泛的关注。混合直流断路器继承了机械断路器通态损耗低与固态断路器开断迅速的特点,是目前直流断路器研究的主要方向。文中着重分析了影响基于全控型电力电子器件的强制换流型混合直... 作为高压直流输电的关键设备之一,直流断路器受到了广泛的关注。混合直流断路器继承了机械断路器通态损耗低与固态断路器开断迅速的特点,是目前直流断路器研究的主要方向。文中着重分析了影响基于全控型电力电子器件的强制换流型混合直流断路器开断速度的因素,针对辅助换流电路中缓冲电容放电回流影响机械断路器动作时间以及能量吸收电路吸收能量的时间问题,提出一种强制换流型混合断路器方案,该方案能够防止缓冲电容电流回流,同时减少避雷器吸收能量所用时间。对该断路器各个工作阶段的数学模型进行了数值分析,通过Pscad/EMTDC软件对故障状态混合断路器开断过程进行仿真,并且与典型强制混合直流断路器开断过程进行比较,验证了该方案切实可行。 展开更多

关键词 直流断路器 强制换流 拓扑结构 数学分析

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一种高压限流混合式直流断路器拓扑及参数优化研究 被引量：5

9

作者 熊迪 谭亲跃 +3 位作者 丁月明 康定毅 庞博文 刘政光 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期37-44,共8页

随着我国高压直流输电技术的不断发展,短路故障电流值也随之增加。针对直流电网中短路大电流开断这一难题,文中基于直流短路故障时断路器的工作原理研究,对短路电流采用先限流、再关断的方案,提出了一种利用限流电路进行两次限流的混合... 随着我国高压直流输电技术的不断发展,短路故障电流值也随之增加。针对直流电网中短路大电流开断这一难题,文中基于直流短路故障时断路器的工作原理研究,对短路电流采用先限流、再关断的方案,提出了一种利用限流电路进行两次限流的混合式断路器拓扑。同时,研究了限流电路参数的选取对断路器工作性能的影响,并对相关参数进行了优化。在仿真研究和理论分析的基础上,与没有第二次限流的断路器进行了比较。结果表明,该断路器可通过两次限流成功将电流限制住并在故障发生的5 ms内关断,同时该断路器拓扑优化后的开断能力和能量吸收能力有了较好的提升,对于保证直流系统的安全性和稳定性有良好的理论和应有价值。 展开更多

关键词 直流电网 混合式直流断路器 拓扑优化 限流

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基于振荡回路的光伏直流断路器拓扑结构设计

10

作者 张东进 何柏娜 +3 位作者 程婷 王硕 代维汉 尉元龙 《供用电》 北大核心 2024年第6期97-107,共11页

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... 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。 展开更多

关键词 直流断路器拓扑 光伏直流系统 故障电流 电弧模型 振荡回路 抑制燃弧

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基于光伏充电的低压混合式断路器设计及仿真

11

作者 孔令哲 何柏娜 +5 位作者 李辉 刘雨佳 边晨曦 娄辉 戴雪婷 刘洋 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期10-18,40,共10页

直流断路器是实现直流系统电流故障清除和隔离的关键设备。基于人工过零点的直流断路器熄弧时刻具有不确定性,且换流电容需要更换辅助电源,降低断路器可靠性,增加维护成本。为此,在传统直流断路器基础上,提出了一种基于光伏充电的混合... 直流断路器是实现直流系统电流故障清除和隔离的关键设备。基于人工过零点的直流断路器熄弧时刻具有不确定性,且换流电容需要更换辅助电源,降低断路器可靠性,增加维护成本。为此,在传统直流断路器基础上,提出了一种基于光伏充电的混合式直流断路器拓扑结构设计方案。该方案在断路器过零点未熄弧时闭锁IGBT开关,加速电弧熄灭,并设计光伏储能供电系统为换流电容预充电能,以保障断路器持续运行。同时对所提断路器的拓扑结构、开断时序、拓扑参数进行了设计,基于MATLAB/Simulink实验平台建立了150 V混合式直流断路器模型,讨论IGBT开关器件闭锁时刻及电阻电容二极管(resistance-capacitance diode,RCD)缓冲电路对断路器开断的影响。在此基础上,通过仿真实验分析了正常和短路工况下断路器开断过程,验证了所提方案的可行性。 展开更多

关键词 混合式直流断路器 人工过零点 拓扑结构 IGBT开关 RCD缓冲电路 光伏供电系统

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新型直流微网混合断路器拓扑及仿真分析 被引量：4

12

作者 张冠英 高飞 +1 位作者 羡一鸣 王尧 《计算机仿真》 北大核心 2021年第3期206-210,315,共6页

在直流微电网系统中,由于缺乏电流过零点,电弧的熄灭是一个巨大的问题。为了使直流输电系统发生故障时断路器能够快速无弧分断电路,设计了一种基于零电流开断的新型混合式直流断路器拓扑结构。该拓扑结构不仅能够迅速切断故障电流熄灭电... 在直流微电网系统中,由于缺乏电流过零点,电弧的熄灭是一个巨大的问题。为了使直流输电系统发生故障时断路器能够快速无弧分断电路,设计了一种基于零电流开断的新型混合式直流断路器拓扑结构。该拓扑结构不仅能够迅速切断故障电流熄灭电弧,并且解决了基于传统强迫换流原理的混合断路器开断时需要给预充电电容另加额外充电电路的问题。本文详细介绍了提出的拓扑结构工作原理,重点针对电压等级为400V的直流微电网系统建立了混合式直流断路器的仿真模型,通过仿真,验证了该断路器能够快速分断直流故障电流。之后针对不同外电路参数和转移支路参数进行了电流转移特性的仿真,进一步分析了可能影响其分断的因素,为后期直流混合断路器的搭建与试验提供了可参考的依据。 展开更多

关键词 直流输电线 混合式断路器 拓扑结构 仿真模型 电流转移特性

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电容缓冲式光伏直流断路器抑弧拓扑研究 被引量：3

13

作者 姚芳 苏云翔 +3 位作者 张鑫 赵靖英 姚帅亮 孟德芳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第22期7850-7860,共11页

针对当前光伏系统直流侧汇流箱内直流断路器分断燃弧剧烈、使断路器寿命缩短、系统可靠性降低等问题,提出一种新的基于电容缓冲式的抑弧拓扑。该拓扑主要采用IGBT器件和并联电容器构成预放电电路,在断路器断开瞬间,通过检测断路器断点... 针对当前光伏系统直流侧汇流箱内直流断路器分断燃弧剧烈、使断路器寿命缩短、系统可靠性降低等问题,提出一种新的基于电容缓冲式的抑弧拓扑。该拓扑主要采用IGBT器件和并联电容器构成预放电电路,在断路器断开瞬间,通过检测断路器断点之间电压,使IGBT导通,同时电容器对负载放电抬升负载两端电压,降低断路器断点两端电压,使其低于燃弧电压。该文详细描述所提方案的拓扑结构、工作原理和控制策略,并通过搭建Simulink仿真和试验样机进行验证。结果表明此拓扑可显著降低光伏断路器的分断燃弧时间,对消除一级汇流箱内的火灾隐患、提高系统可靠性有显著效果。 展开更多

关键词 光伏系统 直流断路器 直流电弧 电路拓扑 抑弧

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基于IGBT复合模型的直流断路器瞬态特性研究 被引量：2

14

作者 李博伟 郝全睿 尹晓东 《全球能源互联网》 2018年第4期437-444,共8页

随着高压直流输电和直流电网技术的发展,研究可靠性高、经济性好的直流断路器变得越来越迫切。然而在目前关于直流断路器拓扑的研究中,采用的大都是IGBT理想开关模型,忽略了开关过程中IGBT的瞬态电气特性,从而无法得到足够精确的结果。... 随着高压直流输电和直流电网技术的发展,研究可靠性高、经济性好的直流断路器变得越来越迫切。然而在目前关于直流断路器拓扑的研究中,采用的大都是IGBT理想开关模型,忽略了开关过程中IGBT的瞬态电气特性,从而无法得到足够精确的结果。首先介绍了基于二极管桥式子模块级联的混合式直流断路器的分断过程,然后对其分断期间的瞬态电气特性进行了理论分析,之后对比IGBT的两种模型并建立了精确的IGBT复合模型,最后在Simulink上搭建直流断路器故障分断仿真平台,并分别采用基于IGBT复合模型与理想模型的直流断路器进行仿真。仿真结果表明,IGBT复合模型能反映出器件微秒级开断特性,与理想模型相比,对直流断路器分断瞬态电气特性的仿真结果更加精确。采用IGBT复合模型有助于深入研究直流断路器瞬态电气特性。 展开更多

关键词 直流断路器 级联桥式拓扑 瞬态电气特性 IGBT复合模型

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一种基于电阻型超导限流器的高压直流断路器拓扑

15

作者 侯博敦 章宝歌 《兰州交通大学学报》 CAS 2022年第4期58-67,共10页

针对传统高压直流断路器在开断故障过程中反应速度慢、短路电流上升速度快和峰值高等问题,结合超导技术和直流开断技术,提出一种基于电阻型超导限流器的高压直流断路器拓扑.该拓扑利用超导限流器的自动触发、快速响应以及失超后高阻值... 针对传统高压直流断路器在开断故障过程中反应速度慢、短路电流上升速度快和峰值高等问题,结合超导技术和直流开断技术,提出一种基于电阻型超导限流器的高压直流断路器拓扑.该拓扑利用超导限流器的自动触发、快速响应以及失超后高阻值等优势,有效抑制了短路电流的上升率和峰值;在拓扑结构中加入电容自充电回路,有效解决了换流电容充电问题;合理配置全控和半控电子器件,使得断路器更加灵活可控;增加换向电容和限流电感等元件,加快了换流速度.在PSCAD/EMTDC平台上搭建320 kV/1.6 kA直流接地系统模型,仿真得出断路器故障分断电流峰值为3.5 kA,避雷器吸收能量为0.75 MJ,分断故障总用时5.9 ms,表明所提拓扑有更好的故障分断特性. 展开更多

关键词 超导限流器 直流断路器 拓扑 电容自充电 故障分断

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一种基于RC支路主动补偿的新型直流断路器

16

作者 黄亚峰 王淳民 +2 位作者 严干贵 周银 孙晓清 《东北电力大学学报》 2020年第6期28-35,共8页

文中提出了一种基于RC支路主动补偿的新型直流断路器拓扑方案,依据真空开关的起弧判据及可靠灭弧条件,通过投入一个预充电的RC辅助支路为真空开关所在支路提供一个瞬时很大的反向补偿电流,使真空开关中的电弧可靠熄灭.所投入的RC支路在... 文中提出了一种基于RC支路主动补偿的新型直流断路器拓扑方案,依据真空开关的起弧判据及可靠灭弧条件,通过投入一个预充电的RC辅助支路为真空开关所在支路提供一个瞬时很大的反向补偿电流,使真空开关中的电弧可靠熄灭.所投入的RC支路在经过一个反向充电过程后其电流降为零,实现自然分断.文中首先详细介绍了该拓扑的拓扑结构组成以及工作原理,并给出了RC支路参数的设计方案.之后,利用Matlab/Simulink对所提直流断路器拓扑结构进行建模并且搭建Mayr电弧模型.最后在一个单端中压直流系统下进行仿真,验证了该拓扑结构的可行性和参数设计方案的正确性. 展开更多

关键词 直流断路器 拓扑结构 电弧模型 仿真分析

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高压直流断路器关键技术研究 被引量：89

17

作者 何俊佳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2353-2361,共9页

直流电网在高压柔性输电、新能源接入、轨道牵引以及未来城市配网方面有着广泛的应用前景。直流断路器作为重要的控制和保护设备,是直流电网可靠、安全供电的重要保证。与交流开断相比,直流开断的要求更高,直流断路器技术尚不成熟。尽... 直流电网在高压柔性输电、新能源接入、轨道牵引以及未来城市配网方面有着广泛的应用前景。直流断路器作为重要的控制和保护设备,是直流电网可靠、安全供电的重要保证。与交流开断相比,直流开断的要求更高,直流断路器技术尚不成熟。尽管近年来国内外研究人员围绕高压直流断路器做了大量的研究,仍有部分关键技术有待攻克。该文分析了直流电网对高压直流断路器的技术要求,分别从拓扑方案优化、高比能ZnO、隔离供能、快速机械开关、电磁兼容设计、等效试验、快速故障检测、配置方案等方面对高压直流断路器相关关键技术的主要进展进行了梳理,并对尚待攻克的关键技术进行归纳。从满足工程应用的角度看,进一步优化拓扑结构、解决隔离变压器的绝缘和效率之间的矛盾、提高快速机械开关操作寿命、建立直流断路器试验标准等将是研究的重点。 展开更多

关键词 高压直流断路器 关键技术 拓扑 隔离供能 快速机械开关

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基于电容换流的高压直流断路器研究 被引量：12

18

作者 滕尚甫 肖立业 +3 位作者 邱清泉 张志丰 韦统振 林良真 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2196-2204,共9页

柔性直流电网技术面临快速隔离直流侧故障的巨大挑战,直流断路器被认为是直流故障隔离的有效解决方案。针对高压直流断路器普遍存在的直流故障隔离速度慢、换流站侧提供短路电流的水平高等问题,提出了一种新型高压直流断路器拓扑,利用... 柔性直流电网技术面临快速隔离直流侧故障的巨大挑战,直流断路器被认为是直流故障隔离的有效解决方案。针对高压直流断路器普遍存在的直流故障隔离速度慢、换流站侧提供短路电流的水平高等问题,提出了一种新型高压直流断路器拓扑,利用基于电容的换流支路为断路器的可靠、快速分断创造条件,能够快速隔离直流故障,有效限制短路电流水平,降低直流故障对换流阀的冲击。描述了拓扑的结构及工作原理,对故障分断过程进行了理论分析;分析了两种分断策略与拓扑参数的影响关系。通过仿真平台搭建高压直流断路器仿真模型,仿真结果验证了所提直流断路器拓扑隔离直流故障的有效性。 展开更多

关键词 高压直流断路器 拓扑结构 短路故障 分断策略 重合闸策略 柔性直流输电

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基于IGBT的新型固态直流断路器设计与分析 被引量：7

19

作者 丁璨 聂太平 +2 位作者 陈天凡 田小健 袁召 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期17-24,共8页

直流断路器是柔性直流输电系统组网的关键设备,对直流输配电网的安全性、稳定性有着重要的意义。文中提出了一种基于绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的新型固态直流断路器拓扑,在提高断路器切断电流能力的... 直流断路器是柔性直流输电系统组网的关键设备,对直流输配电网的安全性、稳定性有着重要的意义。文中提出了一种基于绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的新型固态直流断路器拓扑,在提高断路器切断电流能力的同时,提高了避雷器和IGBT的使用寿命。通过引入接地引流二极管,减轻避雷器吸收能量的压力,加快电流分断的速度。基于所提拓扑设计了10 kV的直流断路器模型,在PSCAD/EMTDC中进行了验证,仿真结果表明:基于所提出的方案,最大开断电流可达5kA,故障电流转移到主断流支路的时间为0.4 ms,避雷器吸收能量的时间为1.89 ms,同时减少了避雷器吸收的能量,符合直流断路器的设计要求。文中的仿真结果验证了该方案的可行性。 展开更多

关键词 固态直流断路器 IGBT 拓扑结构 避雷器吸能 故障电流

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对称电容谐振式高压直流装置送能系统 被引量：1

20

作者 高阳 高冲 +4 位作者 林畅 李栋 贺之渊 寇龙泽 刘栋 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期104-110,共7页

高电位驱动电路的送能系统是保证混合式直流断路器稳定工作的关键设备。与目前"磁隔离"送能原理不同,利用电容器"隔直通交"特性和LC电路串联谐振原理,提出一种对称电容谐振式高压直流装置送能系统,实现了地电位侧... 高电位驱动电路的送能系统是保证混合式直流断路器稳定工作的关键设备。与目前"磁隔离"送能原理不同,利用电容器"隔直通交"特性和LC电路串联谐振原理,提出一种对称电容谐振式高压直流装置送能系统,实现了地电位侧电能向高电位直流侧装置的高效传输。分析了该送能系统的工作原理,并针对该拓扑结构提出了电路参数设计原则和设计方法以及若干衍生拓扑结构。通过仿真对具体算例进行验证,仿真结果表明在直流故障工况下该送能系统仍然可以稳定工作,进而验证了所提新型送能系统的可行性和可靠性。 展开更多

关键词 高压直流装置 高压直流断路器 送能系统 LC串联谐振 拓扑结构

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