一种配网级联式固态直流断路器的拓扑设计

• 作者: 丁璨 聂太平 田小健 袁召
• 来源期刊: 南方电网技术
• 关键词: 直流配电网 固态直流断路器 拓扑结构 短路故障 避雷器吸能
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 直流输电技术|DC Transmission Technology
• 页码范围: 29-35
• 页数: 7页
• 分类号: TM721.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13648/j.cnki.issn1674-0629.2021.05.004

摘要

直流断路器作为直流配电网的保护设备,对直流配电网的安全稳定运行有着重要的意义.本文提出了适用于直流配电网的级联模块式固态直流断路器拓扑设计方案,所提方案的拓扑结构通过引入接地续流二极管组,减轻避雷器吸收能量的压力,加快电流分断的速度;转移支路采用级联模块式的结构,解决了串联大量IGBT的动态均压问题.基于所提的拓扑设计了10 kV直流配电网的直流断路器模型,在PSCAD/EMTDC中进行了验证,并与其他文献的方案进行对比分析,结果表明:基于所提的方案的固态直流断路器最大开断电流为5 kA,最快切除故障电流时间为2.96 ms,避雷器吸收能量的时间为1.24 ms,吸收的能量较其他方案减半,符合直流断路器设计的要求.本文的仿真结果验证了该方案的可行性.