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基于IDCB-MMC的混合直流输电系统 被引量:2
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作者 金秀焕 宋强 +2 位作者 杨文博 曾嵘 刘文华 《南方电网技术》 北大核心 2018年第2期82-87,共6页
提出了一种由集成直流断路器的模块化多电平换流器(modular multilevel converter integrated with DC circuit breaker,IDCB-MMC)和晶闸管换流器组成的混合直流输电系统。在发生直流短路故障时,通过换流器与直流断路器在控制上的配合,I... 提出了一种由集成直流断路器的模块化多电平换流器(modular multilevel converter integrated with DC circuit breaker,IDCB-MMC)和晶闸管换流器组成的混合直流输电系统。在发生直流短路故障时,通过换流器与直流断路器在控制上的配合,IDCB-MMC可以将故障电流的能量转移到并联于直流母线间的能量吸收支路中,从而可以避免使用成本高且占地大的电力电子开关支路。晶闸管换流器则可以通过快速转换到逆变状态实现直流故障电流的清除。对1 000 MW/±320 kV的双端混合直流输电系统中的一极进行了仿真研究。仿真结果表明IDCB-MMC可以有效清除直流短路故障电流,实现系统的自动恢复,结果也验证了由IDCB-MMC与晶闸管换流器组成的混合直流输电系统的可行性。 展开更多
关键词 混合直流输电 模块化多电平换流器 直流断路器 直流短路故障 直流故障阻断
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多端VSC-HVDC直流线路故障限流及限流特性分析 被引量:45
2
作者 刘剑 邰能灵 +2 位作者 范春菊 郑晓冬 唐跃中 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第19期5122-5133,5393,共13页
基于电压源型换流器(voltage source converters,VSC)的多端柔性直流系统中直流线路的故障电流上升速度快、电流峰值大。然而具有大容量、快切断能力的高压直流断路器正在研制中。结合目前直流断路器开断容量水平,该文提出通过在直流线... 基于电压源型换流器(voltage source converters,VSC)的多端柔性直流系统中直流线路的故障电流上升速度快、电流峰值大。然而具有大容量、快切断能力的高压直流断路器正在研制中。结合目前直流断路器开断容量水平,该文提出通过在直流线路两端串入限流电路的方法来限制故障电流的峰值和电流的上升速度率,并给出相关参数的理论计算方法。对该电路的限流特性进行分析与对比,结果表明,该限流电路能有效抑制故障电流,降低了对直流断路器开断容量和开断速度的要求。在该限流电路的基础上,提出一种多端VSC-HVDC直流线路故障处理方案。仿真分析表明,该故障处理方案能够有效抑制直流线路故障电流以及IGBT并联二极管电流,故障切除后非故障系统能保持正常运行,可以有效地增强多端VSC-HVDC系统对直流线路故障的处理能力。 展开更多
关键词 多端高压直流系统 故障限流 故障处理 故障恢复 电容放电
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基于单端高频电流量的MMC-MTDC输电线路保护方案 被引量:17
3
作者 杨志勇 杨炳元 +2 位作者 任永峰 杨帅 段晓旭 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2022年第14期151-160,共10页
为克服传统高压直流输电线路保护利用单端电气量无法可靠区分区内、外故障的缺陷,提出一种通过广义S变换提取直流线路故障电流高频频带幅值特征的单端量保护新方法。该方法在配备有混合直流断路器的直流线路发生故障时,利用1000~2500 H... 为克服传统高压直流输电线路保护利用单端电气量无法可靠区分区内、外故障的缺陷,提出一种通过广义S变换提取直流线路故障电流高频频带幅值特征的单端量保护新方法。该方法在配备有混合直流断路器的直流线路发生故障时,利用1000~2500 Hz各采样频率电流横差值在区外明显小于区内的特征,构造了区内、外故障判据。利用300~1000 Hz的特征频率在单极接地故障时故障极特征频率电流幅值比非故障极大,以及两极短路故障时两极的特征频率电流幅值近似相等的特征,构造了故障启动判据和选极判据。在RTDS仿真平台搭建了风光储联合发电站经高压直流外送的三端柔性直流输电系统模型。仿真结果表明,所提方法能快速、可靠地识别故障类型和故障范围。同时,仿真验证了基于混合直流断路器的直流故障穿越方案的有效性。 展开更多
关键词 广义S变换 单端量保护 高频频带 混合直流断路器 直流故障穿越
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集成直流断路器功能的高压大容量DC/DC变换器 被引量:5
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作者 全月 王志远 +1 位作者 李彬彬 徐殿国 《中国电力》 CSCD 北大核心 2021年第10期46-54,共9页
高压大容量DC/DC变换器是直流电网中电压变换的关键设备。提出一种集成直流断路器功能的高压大容量DC/DC变换器,利用变换器自身控制实现直流侧短路故障阻断功能,具有轻量化、低成本、高效率的优势。首先,分析该变换器的拓扑结构、工作原... 高压大容量DC/DC变换器是直流电网中电压变换的关键设备。提出一种集成直流断路器功能的高压大容量DC/DC变换器,利用变换器自身控制实现直流侧短路故障阻断功能,具有轻量化、低成本、高效率的优势。首先,分析该变换器的拓扑结构、工作原理,推导子模块、晶闸管、二极管等器件的参数设计依据;然后,提出闭锁子模块和晶闸管阻断故障电流的机制,设计适应于该变换器的控制方案;其次,分别针对正常工况与故障工况进行了仿真与实验验证,结果表明该变换器拓扑结构及控制策略的有效性;最后,通过与其他典型的集成直流断路器功能的DC/DC拓扑进行对比分析,评估所提变换器的技术经济性。 展开更多
关键词 直流电网 高压直流输电 直流断路器 高压大容量dc/dc变换器 直流断路器功能
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基于电弧磁流体仿真的DC 1500V两极塑壳断路器气道优化设计 被引量:13
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作者 陈默 陆宁懿 翟国富 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期2222-2232,共11页
该文开发了用于DC 1500V光伏和储能系统的新一代两极直流塑壳断路器样机。通过DC 1500V/15 kA,时间常数10 ms的短路分断实验发现,电弧电压快速升至350 V是提升断路器限流和分断性能的关键。为了加快初始燃弧阶段电弧运动速度使弧压快速... 该文开发了用于DC 1500V光伏和储能系统的新一代两极直流塑壳断路器样机。通过DC 1500V/15 kA,时间常数10 ms的短路分断实验发现,电弧电压快速升至350 V是提升断路器限流和分断性能的关键。为了加快初始燃弧阶段电弧运动速度使弧压快速上升,建立了断路器触头区域的二维局部电弧磁流体仿真模型,通过分析灭弧室温度、压力分布和气流速度变化曲线,明确了初始样机中电弧运动停滞的机理,并以此为依据提出了参差栅片排布和添加导流锥的气道优化设计方案。使用优化后的样机进行分断实验,比较优化前后的电压变化曲线和电弧运动高速摄像,验证了优化方案的有效性,对于DC 1500V两极直流塑壳的设计开发具有很强的实践指导意义。 展开更多
关键词 光伏 储能 dc 1500V 直流塑壳断路器 电弧 磁流体动力学 计算流体动力学
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一种新型HVDC电容型断路器拓扑 被引量:2
6
作者 武董一 李嘉龙 +1 位作者 许建中 赵成勇 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第6期10-19,共10页
针对模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)型高压直流电网的故障清除,提出了一种电容型高压直流断路器拓扑结构,其通过预充电电容的限压限流功能实现直流侧的故障隔离。首先,分析了断路器拓扑结构及其各阶段的工作原... 针对模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)型高压直流电网的故障清除,提出了一种电容型高压直流断路器拓扑结构,其通过预充电电容的限压限流功能实现直流侧的故障隔离。首先,分析了断路器拓扑结构及其各阶段的工作原理。在此基础上,介绍了具备双向分断能力的保护方案、钳压电容的分级投入、直流线路剩余能量耗散、去游离化后的两种不同重合闸策略。与传统的DCCB拓扑结构相比,所提拓扑实现了快速的故障隔离和缓慢的能量耗散二者的解耦,能加快直流电网正常部分的功率恢复。最后在PSCAD/EMTDC上进行了详细的电磁暂态仿真验证,进行了参数设计与优化,并对直流侧暂态能量进行了对比。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 直流电网 直流断路器 故障隔离 暂态能量
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UHVDC换流器故障隔离及重启策略优化 被引量:6
7
作者 宋海龙 叶冬萌 +4 位作者 史磊 谢凡 柴斌 杨松浩 郝治国 《电网与清洁能源》 北大核心 2022年第8期51-59,共9页
针对某特高压直流工程换流器故障隔离及重启耗时长、停电范围大、造成功率损失等问题,在分析故障机理的基础上,提出了一种优化后的故障隔离及重启策略。优化了换流器保护区域,改进换流器保护区域的连接方式,并增设快速断路器加速故障隔... 针对某特高压直流工程换流器故障隔离及重启耗时长、停电范围大、造成功率损失等问题,在分析故障机理的基础上,提出了一种优化后的故障隔离及重启策略。优化了换流器保护区域,改进换流器保护区域的连接方式,并增设快速断路器加速故障隔离及重启过程;优化故障隔离及重启策略,利用换流器移相控制策略快速限流,利用快速断路器动作缩小故障隔离范围,避免极隔离、极重启和大规模切机、切负荷的发生。仿真验证表明,优化后的故障隔离及重启策略总耗时低于0.5 s,仅隔离故障换流器,保证了健全部分持续传输功率,显著提升了特高压直流输电的可靠性和经济性。 展开更多
关键词 特高压 直流输电技术 换流器保护 门控移相 快速断路器 故障隔离
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Analysis of DC Grid Prospects in China 被引量:173
8
作者 WEN Jialiang WU Rui Peng Chang Wang Yu 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第13期I0002-I0002,185,共1页
随着化石能源的日益枯竭,中国已将发展可再生能源提升至重要地位,并逐步实现能源结构的战略性调整。分析可再生能源发电的间歇性与不稳定性特点,以及可再生能源发电集中并网带来的稳定性问题,提出通过建设广域覆盖的直流电网以有效... 随着化石能源的日益枯竭,中国已将发展可再生能源提升至重要地位,并逐步实现能源结构的战略性调整。分析可再生能源发电的间歇性与不稳定性特点,以及可再生能源发电集中并网带来的稳定性问题,提出通过建设广域覆盖的直流电网以有效解决可再生能源集中并网的有功波动问题。建设全国性的直流骨干输电网,不仅可更有效地利用可再生能源,也将积极推动坚强智能电网的建设。与交流系统相比,直流电网在未来城市配电、微网等领域也有较大的优势。根据中国国情,对直流电网在中国建设的可行性进行了具体分析,并提出中国直流电网主干结构设想图,指出了直流电网建设的一些关键技术问题,为中国直流电网建设提供参考。 展开更多
关键词 直流电网 中国 可再生能源发电 电网系统 不稳定 间歇性 发电厂
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Vacuum Dielectric Recovery Characteristics of a Novel Current Limiting Circuit Breaker Base on Artificial Current Zero 被引量:20
9
作者 JIANG Zhuangxian ZHUANG Jinwu WANG Chen WU Jin LIU Luhui 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第13期I0021-I0021,204,共1页
为了保证新型强迫换流型真空直流限流断路器关断短路电流的可靠性,对该型断路器分断过程的真空介质恢复特性进行研究。设计了与断路器关断过程等效的介质恢复试验方案,通过等效试验结果和理论推演公式的拟合,得到了新型强迫换流型限... 为了保证新型强迫换流型真空直流限流断路器关断短路电流的可靠性,对该型断路器分断过程的真空介质恢复特性进行研究。设计了与断路器关断过程等效的介质恢复试验方案,通过等效试验结果和理论推演公式的拟合,得到了新型强迫换流型限流断路器真空灭弧室触头打开过程的动态介质强度恢复规律。研究结果表明:减小燃弧能量、提高触头运动速度可提高真空灭弧室介质的临界击穿电压;综合考虑燃弧时间与燃弧能量及触头开距的关系,随着燃弧时间的增加,真空灭弧室临界击穿电压先减小后增大。所得介质恢复规律可以作为新型断路器优化设计的参考依据。 展开更多
关键词 零电流开关 电路断路器 限流断路器 真空灭弧室 恢复特性 介质 人工 直流电气系统
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采用架空线的MMC-HVDC单极接地过电压分析 被引量:22
10
作者 赵西贝 许建中 +2 位作者 卢铁兵 赵成勇 苑津莎 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期44-49,共6页
采用架空线传输方式的远距离柔性直流输电线路,极易发生输电线路单极接地故障,必须采用多种方式保护设备应对暂态过电压。文中研究了采用半桥子模块的柔性直流输电系统在直流侧接地故障下的暂态过电压特性,并分析了系统结构、设备参数... 采用架空线传输方式的远距离柔性直流输电线路,极易发生输电线路单极接地故障,必须采用多种方式保护设备应对暂态过电压。文中研究了采用半桥子模块的柔性直流输电系统在直流侧接地故障下的暂态过电压特性,并分析了系统结构、设备参数和故障特征等对过电压的影响,同时分析了换流器闭锁、避雷器和直流断路器对抑制直流侧故障过电压的效果。研究表明系统设备参数对过电压峰值影响最大,当保护措施启动时,系统保护装置会成为主要的过电压影响因素。最后,提出了应对直流侧故障过电压的避雷器优化配置方案。 展开更多
关键词 高压直流输电 柔性直流输电 过电压 直流断路器 避雷器
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VSC-HVDC系统直流电抗器与直流断路器参数匹配特性 被引量:5
11
作者 钟建英 冯健 +3 位作者 程铁汉 刘恒 许晶 王钰强 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2019年第11期51-60,共10页
VSC-HVDC系统直流电抗器的主要作用是抑制故障电流上升率和故障电流峰值,配合直流断路器快速隔离直流侧故障。直流电抗器电感值的大小决定着换流器设备的运行安全和系统稳定性,对整个系统的控制保护策略执行有重要作用。目前直流电抗器... VSC-HVDC系统直流电抗器的主要作用是抑制故障电流上升率和故障电流峰值,配合直流断路器快速隔离直流侧故障。直流电抗器电感值的大小决定着换流器设备的运行安全和系统稳定性,对整个系统的控制保护策略执行有重要作用。目前直流电抗器电感值参数设计无相关设计标准和统一的计算方法,针对不同参数的VSC-HVDC系统,探索了一种合理科学的直流电抗器电感值参数取值方法,对系统关键设备技术参数优化取值尤为重要。分析了半桥换流器短路故障电流的产生机理,以中压柔性直流典型案例为依据进行参数取值计算,利用PSCAD/EMTDC电磁仿真软件搭建了双端VSC-HVDC系统,通过仿真验证了设计方法的正确性。 展开更多
关键词 VSC-HVdc 直流断路器 直流电抗器 短路故障
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直流故障下MMC-HVDC的两段式限流保护策略 被引量:8
12
作者 肖磊石 卢启付 +4 位作者 冉旺 邓威 郭润田 王培虎 石泉 《广东电力》 2023年第5期58-66,共9页
如何对直流故障电流进行有效抑制是实现柔性直流电网大规模发展的关键。为此,研究模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的控制方法,提出一种针对半桥型MMC的两段式限流保护策略,通过减少子模块的投入数目来降低换流站... 如何对直流故障电流进行有效抑制是实现柔性直流电网大规模发展的关键。为此,研究模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的控制方法,提出一种针对半桥型MMC的两段式限流保护策略,通过减少子模块的投入数目来降低换流站直流出口电压,达到限制短路电流的目的。首先,介绍MMC的拓扑结构及基于MMC的高压直流输电(MMC based high voltage direct current,MMC-HVDC)系统控制策略;其次,分析两段式限流保护策略的原理与直流故障电流特性,介绍MMC-HVDC系统的直流故障保护策略;最后,通过双端MMC-HVDC系统仿真实验,对所提限流保护策略的有效性进行验证。仿真结果表明,两段式限流保护策略可以有效降低断路器开断电流和吸收能量,节约成本。 展开更多
关键词 直流电网 模块化多电平变换器 直流故障 限流控制 直流断路器
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环网MMC-MTDC系统极间短路故障穿越策略分析
13
作者 周鑫 邱子鉴 刘晋 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第3期39-46,共8页
在基于环形直流电网的多端柔性直流输电系统中,极间短路故障严重影响系统的安全运行。虽然直流断路器可以迅速地隔离直流故障,但是残余过电流仍会构成威胁。残余过电流注入近故障端换流站,致使换流站触发过电压保护而脱网运行。此外,在... 在基于环形直流电网的多端柔性直流输电系统中,极间短路故障严重影响系统的安全运行。虽然直流断路器可以迅速地隔离直流故障,但是残余过电流仍会构成威胁。残余过电流注入近故障端换流站,致使换流站触发过电压保护而脱网运行。此外,在直流断路器动作后,环网拓扑发生改变,直流潮流随之转移,需要考虑非故障线路的过载情况。针对上述问题,提出了一种加装在换流站出口处的辅助电路,通过控制辅助电路引导能量转移,消耗不平衡功率,从而提升系统的直流故障穿越能力;此外,通过调整换流站输送的有功功率,可以减轻非故障线路的过载情况,并且基于增强型自适应下垂控制策略,控制换流站在故障穿越期间尽快恢复功率平衡;最后,基于Matlab/Simulink搭建了四端环网MMC-MTDC系统的仿真模型,验证了所提直流故障穿越策略的有效性。 展开更多
关键词 多端柔性直流输电系统 直流故障 故障穿越 直流断路器 辅助电路
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基于快速真空开关的直流配电组合式断路器 被引量:1
14
作者 王永兴 邹积岩 +5 位作者 郭兴宇 陈忠 胡迪 杨为 茅东 柯艳国 《高压电器》 北大核心 2025年第3期63-70,共8页
以短路故障切除与提高供电可靠性为目标的直流系统控保技术是发展新型电力系统的前期攻关重点之一。基于半导体组件的混合式直流断路器做为核心部件已进入工程示范。为解决断路器的高成本以及试运行中出现的可靠性等问题,文中提出了新... 以短路故障切除与提高供电可靠性为目标的直流系统控保技术是发展新型电力系统的前期攻关重点之一。基于半导体组件的混合式直流断路器做为核心部件已进入工程示范。为解决断路器的高成本以及试运行中出现的可靠性等问题,文中提出了新的组合式直流断路器系统拓扑,把常规直流分支系统中的断路器代之以机械式开关。可大幅度降低整体成本与故障率。基于换流原理的快速直流断路器分闸速度可满足故障电流的发展,有望直接用于直流系统的控保。尝试用交流配电自动化的SCADA概念重建软件平台,创新直流配电系统拓扑,以更高的可靠性与经济性优势,为分布式多种能源智能组网给出更好的选择。 展开更多
关键词 组合式直流断路器 重合器 配电自动化 快速真空断路器
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基于触头电弧侵蚀的直流断路器电性能退化及剩余电寿命预测
15
作者 李奎 张杰凯 +2 位作者 郭泽 牛峰 游颖敏 《电工技术学报》 北大核心 2025年第16期5330-5342,共13页
直流断路器是直流系统中的关键元件,其可靠性对电网的安全稳定运行至关重要。该文以直流断路器为研究对象,分析直流断路器的结构形式,研究直流电弧的物理特性和变化特征,提出直流电弧电压等效模拟方法;研究直流断路器电性能退化规律,采... 直流断路器是直流系统中的关键元件,其可靠性对电网的安全稳定运行至关重要。该文以直流断路器为研究对象,分析直流断路器的结构形式,研究直流电弧的物理特性和变化特征,提出直流电弧电压等效模拟方法;研究直流断路器电性能退化规律,采用燃弧能量来表征其电性能退化,提出基于电弧侵蚀的直流断路器剩余电寿命预测方法;建立基于性能退化的直流断路器剩余电寿命模型,开展电寿命实验研究,进行退化量的正态分布检验,基于实验数据进行剩余电寿命预测;建立基于Monte-Carlo法的电性能退化仿真模型,进行直流断路器电流开断过程仿真分析,基于仿真数据进行剩余电寿命预测。结果表明,基于电弧电压等效模拟方法的仿真结果与实验结果基本吻合,为直流断路器的可靠性仿真分析提供了依据。 展开更多
关键词 直流断路器 电弧电压 触头电磨损 电性能退化 剩余电寿命
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适用于柔直配电网的新型限流直流断路器
16
作者 戴志辉 史琛 李毅然 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第6期41-49,共9页
针对柔直配电网故障清除难度大且故障清除设备难以保障健全区域供电可靠性的问题,提出一种基于主动短路原理的阻感式限流直流断路器。所提断路器包含通流支路、限流模块及主断开关这3类子模块,故障后利用限流模块内晶闸管与自充电电容配... 针对柔直配电网故障清除难度大且故障清除设备难以保障健全区域供电可靠性的问题,提出一种基于主动短路原理的阻感式限流直流断路器。所提断路器包含通流支路、限流模块及主断开关这3类子模块,故障后利用限流模块内晶闸管与自充电电容配合,实现故障电流快速转移与有效抑制;通过主断开关内金属氧化物避雷器耗散故障能量,完成故障清除。在PSCAD/EMTDC中搭建柔直配电网仿真模型,对所提直流断路器的性能进行验证,并与现有典型直流断路器进行对比分析。结果表明,所提断路器限流响应速度快、避雷器耗能低且具备多类型故障清除能力;同时,基于主动短路式拓扑,限流模块与主断开关仅需单向导通能力,有效减少了断路器中电力电子器件数量,经济性更优。 展开更多
关键词 柔直配电网 混合式直流断路器 双向分断 故障限流 晶闸管
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耦合电感二次限流的混合式直流断路器拓扑研究
17
作者 赵智忠 南坤宁 +1 位作者 陈海 李天 《电网技术》 北大核心 2025年第8期3443-3452,I0119,共11页
高压直流断路器是柔性直流电网中切除故障的关键设备,对系统安全、可靠、高效运行具有重要的意义。针对目前高压直流断路器限流能力弱、切除故障慢、制造成本高等问题,提出了一种耦合电感二次限流的混合式直流断路器拓扑,其利用电容的... 高压直流断路器是柔性直流电网中切除故障的关键设备,对系统安全、可靠、高效运行具有重要的意义。针对目前高压直流断路器限流能力弱、切除故障慢、制造成本高等问题,提出了一种耦合电感二次限流的混合式直流断路器拓扑,其利用电容的反向充电,使耦合电感两次投入限流,实现对故障电流的抑制,在故障切除后可完成重合闸的判定。所提断路器主要利用晶闸管进行断路器故障切除过程中各阶段的转换,且无需单独的电容充电设备,使其造价大大降低。为了验证所提断路器可行性,对其进行了工作过程的原理分析、理论推导以及元件参数的设计,基于PSCAD/EMTDC搭建了单端直流等效系统和四端柔性直流系统对断路器的开断性能完成了仿真验证,并与现有拓扑方案进行对比分析。结果表明所提断路器在限流能力、故障隔离速度、避雷器吸能、经济性方面具有一定优越性。 展开更多
关键词 柔性直流电网 混合式直流断路器 耦合电感 故障限流
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线盘和双线圈复合型电磁斥力机构运动特性分析
18
作者 赵智忠 李天 +1 位作者 陈海 刘阳 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第11期4574-4582,共9页
为了满足高压直流断路器对其操动机构快速性驱动的要求,针对40.5 kV真空断路器设计了一种具有较高分合闸速度并适用于快速开断的新型电磁斥力机构,其由线盘式和双线圈式机构串联而成。首先,运用有限元方法进行电磁场仿真模拟,通过对机... 为了满足高压直流断路器对其操动机构快速性驱动的要求,针对40.5 kV真空断路器设计了一种具有较高分合闸速度并适用于快速开断的新型电磁斥力机构,其由线盘式和双线圈式机构串联而成。首先,运用有限元方法进行电磁场仿真模拟,通过对机构的电磁斥力、位移/时间特性和速度/时间特性分析,初步验证了其可行性;然后,采用单一变量法对其运动特性进行仿真分析,得到了各参数对运动特性影响的规律,确定了优化参数;最后,为了减小快速电磁斥力机构的分闸弹跳,设计了电磁缓冲器,分析了缓冲电流投入时间和缓冲驱动电路参数对缓冲特性的影响。研究表明:新型电磁斥力机构结合了线盘式机构的快速响应和双线圈式机构的较高驱动效率的优点,其响应时间短、运动速度大、全行程时间短,满足快速开断的需求,在驱动电路电容3 500μF、电压1 200 V,缓冲电路电容3 500μF、电压1 300 V的参数条件下,设计的电磁斥力机构全行程时间仅有2.18 ms。 展开更多
关键词 直流断路器 电磁斥力机构 快速开断 运动特性 参数优化 电磁缓冲器
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基于晶闸管的主动关断型双向直流固态断路器 被引量:1
19
作者 贺嵩铭 朱晋 +3 位作者 曾庆鹏 王道祺 吴理心 韦统振 《高电压技术》 北大核心 2025年第4期1857-1866,共10页
随着直流供电系统的不断发展,直流故障保护问题日益凸显,用于故障隔离的直流断路器被广泛应用。基于晶闸管的固态断路器具有低损耗和低成本的优势,但是晶闸管无法被控制关断的特性制约了这类断路器的发展,目前的部分方案存在无法可靠重... 随着直流供电系统的不断发展,直流故障保护问题日益凸显,用于故障隔离的直流断路器被广泛应用。基于晶闸管的固态断路器具有低损耗和低成本的优势,但是晶闸管无法被控制关断的特性制约了这类断路器的发展,目前的部分方案存在无法可靠重合闸、损耗大的缺点。为此,提出了一种基于晶闸管的新型双向直流固态断路器拓扑结构,实现了主动可靠关断与软重合闸功能,消除了MOV的断态漏电流,具有高可靠性和低损耗的优势。文中详细阐述了断路器在3种模式下的工作原理,给出了参数设计依据;仿真和实验表明,所提拓扑可以主动可靠分断短路故障,并通过软重合闸判断故障类型。 展开更多
关键词 直流电网 固态断路器 直流断路器 晶闸管 故障保护 主动关断
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具备快速重合闸能力的低损耗低成本双向固态式直流断路器
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作者 王顺亮 李明 +4 位作者 辛清明 秦科军 王鹏 马俊鹏 刘天琪 《电力系统保护与控制》 北大核心 2025年第12期128-138,共11页
相较于全控器件,晶闸管在损耗、成本及耐浪涌电流等方面具有优势,利用其设计直流断路器已经成为一种趋势。针对现存晶闸管型固态式直流断路器普遍存在可控性差、可靠性低、导通损耗高以及无法满足重合闸需求等问题,提出一种具备快速重... 相较于全控器件,晶闸管在损耗、成本及耐浪涌电流等方面具有优势,利用其设计直流断路器已经成为一种趋势。针对现存晶闸管型固态式直流断路器普遍存在可控性差、可靠性低、导通损耗高以及无法满足重合闸需求等问题,提出一种具备快速重合闸能力的固态式直流断路器。首先,介绍了拓扑的电路结构和工作原理,建立了断路器数学模型并给出各元器件的参数设计原则。然后,与现有方案进行性能和经济对比,通过仿真分析了各方案中关键元器件的电气应力。最后,搭建了断路器样机实验测试平台。实验结果表明,所提拓扑能够可靠开断故障电流,并有效保证了直流系统重合闸安全。 展开更多
关键词 直流配电网 故障保护 晶闸管 固态式直流断路器 重合闸
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