新型直流微网混合断路器拓扑及仿真分析

摘要

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.