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柔性直流输电网用新型高压直流断路器设计方案

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-07-03 来源:中国知网 作者:魏晓光 高冲 罗湘 周万迪 吴亚楠 浏览次数:468
     基于柔性直流的多端直流输电和直流电网技术是解决中国新能源并网和消纳问题的有效技 术手段之一,而高压直流断路器是构建直流电网的核心设备之一。从多端直流系统发生直流侧短 路故障的机理及故障电流的发展趋势入手,以舟山5端柔性直流输电工程为例,分析了发生最严酷 短路故障时,直流母线上故障电流的特性,基于分析结果提出了直流电网对直流断路器的需求;结 合对现有直流断路器技术路线的对比分析,提出了一种适用于柔性直流输电网的新型快速直流断 路器技术方案,并通过仿真分析验证了所提出的新型直流断路器能够满足柔性直流输电网快速切 除故障电流的需求。
    然而,由于直流系统的阻尼相对较低,相比于交 流系统,直流系统的故障发展更快,控制保护难度更 大。同时对基于IGBT 的 柔 性 直 流 输 电 系 统 来 说, 一旦直流侧发生故障,由于IGBT 中 反 并 联 二 极 管 的存在,通常无法采用闭锁换流器的方法来限制短 路电流,必须采用断开交流侧断路器的方法来分断 故障电流。因此为快速限制并切断故障电流,以维 持直流电网安全稳定运行并保护电网中的关键设 备,高压直流断路器成为有效甚至唯一技术手段[9]。
     本文从多端直流输电系统发生直流侧短路故障 的机理及故障电流的发展趋势入手,以舟山5端柔 性直流输电工程为例,分析了发生最严酷短路故障 情况下,直流母线上故障电流的特性,基于分析结果 提出了基于 VSC-HVDC的直流电网对直流断路器的需求,同时在对现有直流断路器技术路线进行对 比分析的基础上,提出一种新型直流断路器技术方 案,并通过仿真分析验证了所提出的新型直流断路 器能够满足基于 VSC-HVDC的直流电网的需求。更多详细内容请见附件  
柔性直流输电网用新型高压直流断路器设计方案_魏晓光.pdf

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