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直流配电网拓扑结构及控制策略被引量：88: 2015年; 对直流配电网的环状拓扑结构和两端拓扑结构的可行性进行了探讨,对直流配电网链式结构典型支路的功率方程等进行了推导与求解。对分布式能源和储能装置并入交流配电网和直流电网进行了对比研究,研究结果表明相较于接入交流配电网而言,接入直流配电网能够有效节省DC/AC变换器和滤波装置。采用了混合式直流断路器同时提出了一种直流配电网的协调控制模型。利用PSCAD/EMTDC对环状直流配电网结构的正常工况和故障情况进行仿真,仿真结果表明通过有效的控制和分布式能源的合理调度,能够有效限制短路故障对系统造成危害,缩短短路时间,使整个直流配电网更加有效稳定地运行。; 杜翼江道灼尹瑞郑欢王玉芬; 关键词：拓扑分布式电源

基于IGCT串联的10kV直流混合断路器研究被引量：47: 2016年; 直流断路器是直流系统组网的关键设备。该文针对直流断路器工作模式对集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristors,IGCT)特性进行研究,首先结合仿真与实验结果,分析了母线电压、关断电流、缓冲阻容及杂散电感等因素对IGCT关断动态特性的影响。然后以两IGCT串联系统为例,研究了缓冲阻容、杂散电感差异和触发时间差异对串联均压特性的影响。结果表明,触发时间差异对均压效果影响最大,串联系统应尽量保证所选器件和阀体杂散参数的一致性,并通过调整触发时间等方法改善均压效果。接着,该文给出一种自然换流型混合断路器方案,与已有串联辅助开关的方案相比,该方案通态损耗几乎为零、不需水冷散热、控制逻辑简单、系统可靠性高。基于IGCT动态特性和均压特性分析,该文选取合适参数,搭建了4个IGCT串联开关支路,并完成母线电压10 kV、关断电流3.5 kA开通关断实验,不均压系数约为5%。结合快速机械开关,设计并实现了10 kV自然换流型直流混合断路器,完成了关断电流3.6 kA的整体实验,关断过电压21.4 kV,验证了该方案的可行性。近期还完成了40 kV/3.4 kA的实验,为中高压直流断路器的实际工程应用奠定了坚实基础。; 陈政宇余占清吕纲黄瑜珑曾嵘陈名赵宇明黎小林温伟杰张祖安; 关键词：集成门极换流晶闸管自然换流

基于零电压零电流的混合式直流断路器被引量：12: 2015年; 基于IGBT的直流断路器存在导通损耗高、开断过程耗能量大的缺点,传统基于人工过零技术的直流真空断路器难以实现短路大电流的可靠开断。提出了一种综合了"零电压"、"零电流"混合开断原理,同时结合机械开关和半导体开关优点的新型混合式直流断路器方案。该直流断路器能够快速可靠地完成"零电压"电流转移过程,并通过晶闸管短时导通短路电流,确保机械开关弧后介质的可靠恢复,实现断路器的成功开断。样机等效短路电流开断试验结果表明,该新型混合式直流断路器能够用于电力系统配网完成预期10 k V/50 k A短路电流的开断。; 陈名黎小林许树楷张祖安; 关键词：柔性直流输电直流断路器零电压开关零电流开关介质恢复

极间短路条件下柔性直流输电系统电磁暂态特性分析被引量：4: 2015年; 以南澳±160kV中压柔性直流系统为例,配合直流断路器的应用,利用PSCAD/EMTDC仿真软件分析了极间短路故障时系统的暂态特性。首先介绍了南澳直流工程的系统拓扑和主回路参数,然后结合不同保护策略分析了系统对直流断路器的参数要求,提出了系统与断路器配合时直流限流电抗的调整思路。最后研究了线路长度、故障位置和断路器动作对暂态特性的影响。仿真结果表明,直流断路器可以快速开断故障电流,限制电流峰值,通过调整直流限流电抗可以实现系统与断路器的配合。研究结果对柔性直流输电系统参数设置和器件及设备选型有一定参考价值。; 陈名朱童黎小林许树楷张祖安赵宇明刘国伟余占清曾嵘吕纲陈政宇张翔宇; 关键词：柔性直流输电系统直流断路器电磁暂态过程

一种限流式混合直流断路器方案被引量：104: 2014年; 直流输电与交流输电相比,具有线损低、不存在系统同步运行稳定性问题等一系列优点。近年来,随着电压源型高压变流器等技术的迅速发展,柔性多端高压直流输电系统、直流输配电网以及直流断路器等关键技术与装备的研究受到了国内外的高度重视。文中简要阐述了机械式、全固态与混合式3类直流断路器的拓扑结构、工作原理、优缺点及国内外研究现状,指出高压直流断路器应以混合式为主要发展方向;提出一种限流式混合直流断路器方案并仿真验证了其可行性,该方案采用全/半控器件串联构成固态开关再与机械开关并联的混合开关结构及故障限流技术,可有效抑制直流短路电流上升率,降低故障判断灵敏性与机械开关速动性的要求,减少高压应用场合下固态开关器件的串联数量(特别是绝缘栅双极型晶体管等价格昂贵的全控型器件),从而降低装置工程化实现的技术难度及其体积与成本。; 江道灼张弛郑欢叶李心严玉婷; 关键词：高压直流断路器主电路拓扑

高压直流断路器研究综述被引量：94: 2015年; 高压直流(HVDC)电网是解决可再生能源大规模接入的重要途径,而高压直流断路器(HVDC CB)是直流电网发展的瓶颈问题。笔者针对高压直流输电技术的发展趋势,分析了高压直流电网对高压直流断路器的需求;介绍了各种直流开断方法的基本原理,并分析了其在高压直流电网中应用的可行性;着重介绍了混合式高压直流断路器和基于人工过零的高压直流断路器的研究和发展现状,对其开断过程进行了较为详细的分析,并对其进一步的研究中的关键问题给出了建议。; 史宗谦贾申利; 关键词：高压直流断路器

基于IGBT串联技术的10kV固态直流断路器研制被引量：13: 2016年; 直流断路器作为未来基于电压源换流器的柔性直流输电(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)系统组网的关键设备,可以在出现短路故障时快速切断故障电流并使故障部分退出运行,避免停运整个直流系统。提出了一种适用于柔性直流输电系统的固态直流断路器技术方案,建立了IGBT串联的固态直流断路器仿真模型,研究了IGBT栅极电阻、拖尾电流和门极电荷等差异对IGBT串联均压特性的影响。仿真结果表明,静态和动态均压电路可有效改善IGBT间的均压效果。最后搭建了10个IGBT串联的直流断路器样机及实验回路,并完成了直流母线电压10 kV、峰值电流5.1 k A的关断实验,验证了基于IGBT串联技术固态直流断路器方案的可行性。; 封磊苟锐锋卓放杨晓平张帆王江涛李超; 关键词：直流断路器固态 IGBT 柔性直流输电

机械式高压直流断路器工程应用研究被引量：14: 2018年; 针对柔性直流输电系统直流侧故障快速清除的难题,结合南澳多端柔性直流输电工程的实际生产应用需求,提出了一种新型机械式高压直流断路器拓扑方案,研制出了160 kV超快速机械式高压直流断路器产品,提出了一种采用发电机源提供电流来模拟直流故障的开断试验方法,并完成了双向大电流开断试验,开断电流大于9 kA、开断时间小于5 ms。研究并提出了160 kV机械式高压直流断路器工程应用技术方案,并完成南澳加装高压直流断路器示范工程的现场系统调试,试验结果表明其圆满地解决了南澳多端柔性直流系统第三站在线投切和直流线路故障隔离清除的难题,有效地提高了南澳多端柔性直流输电系统的灵活性和可靠性。; 陈名黎小林许树楷张祖安李岩饶宏何俊佳李艳林; 关键词：拓扑结构开断试验工程应用

中压柔性直流配电系统故障暂态仿真研究被引量：5: 2015年; 文中针对±10 k V/1 k A柔性直流配电系统进行仿真分析,包括直流系统仿真参数设计、结构选取,配合直流断路器的应用,利用PSCAD/EMTDC仿真软件分析了极间短路故障时直流系统暂态变化的情况,并结合系统侧参数分析了各因素对暂态过程的影响。仿真结果表明,系统参数对故障暂态电压电流的变化有较大的影响;直流断路器可以快速开断故障电流,限制电流峰值,对系统参数设置和器件及设备选型有一定的参考价值。; 朱童赵宇明余占清刘国伟陈名黎小林许树楷曾嵘吕纲陈政宇张翔宇; 关键词：直流断路器暂态过程

柔性直流系统断路器保护配合研究被引量：18: 2015年; 文中针对直流断路器与柔性直流系统的保护配合进行分析,理论分析了保护配合可行的策略和方式,进而针对不同电压等级下的直流系统实例,结合断路器样机测试结果,利用PSCAD/EMTDC仿真软件分析了极间短路故障时保护配合对系统参数和断路器参数的要求。仿真结果表明,不同保护策略下对系统耐受能力和直流断路器开断性能要求不同,需要根据系统特点选择不同的保护策略。; 陈名朱童黎小林许树楷张祖安赵宇明刘国伟余占清曾嵘吕纲陈政宇张翔宇; 关键词：直流断路器故障保护

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国家高技术研究发展计划(2013AA050103)

文献类型

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机构

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