直流微網(wǎng)混合斷路器電流轉(zhuǎn)移特性的研究.pdf

1、直流微網(wǎng)混合斷路器作為直流微網(wǎng)和微網(wǎng)并網(wǎng)的保護單元，其安全、可靠的動作性能已經(jīng)成為限制分布式電源發(fā)展的重要因素之一。采用機械開關(guān)和電力電子器件構(gòu)成的混合直流斷路器，綜合了傳統(tǒng)機械斷路器和固態(tài)開關(guān)的優(yōu)點，其快速的分斷性能，為直流微網(wǎng)及分布式電源的發(fā)展提供了重要保障。本文以內(nèi)部參數(shù)為著手點，研究混合直流斷路器在開斷微網(wǎng)故障電流下的電流轉(zhuǎn)移特性，通過對電流轉(zhuǎn)移特性的分析得到合理的電流轉(zhuǎn)移特性結(jié)論和最佳的直流微網(wǎng)混合斷路器設(shè)計方案，為今后直流微

2、網(wǎng)混合斷路器的快速開斷提供理論基礎(chǔ)和參考方案。
　　本文首先利用Mayr電弧模型、IGBT、RCD緩沖電路和避雷器，在Matlab/Simulink中搭建了符合課題研究需求的混合直流斷路器仿真模型，通過對不同外電路參數(shù)和轉(zhuǎn)移支路參數(shù)下的仿真波形進行分析，得到具有理論支撐的電流轉(zhuǎn)移特性結(jié)論。既驗證了仿真模型的準確性，又為直流微網(wǎng)混合斷路器樣機的設(shè)計和測試提供了合理有效的參考。
　　通過仿真所得到的電流轉(zhuǎn)移特性結(jié)論，設(shè)計出一款可

3、以承載關(guān)斷過電壓1200V、開斷電流150A的混合直流斷路器樣機。樣機采用斥力分斷、永磁保持的快速斥力真空開關(guān)作為機械開關(guān)，IGBT作為電力電子開斷單元，并配有RCD緩沖及避雷器保護。自行設(shè)計的快速斥力真空開關(guān)具有較快的分斷速度，為混合斷路器電流轉(zhuǎn)移特性的研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。
　　本文最終為自行設(shè)計的混合直流斷路器樣機設(shè)計了一套試驗測試平臺，模擬直流微網(wǎng)電壓等級下(400V)的短路故障，并針對不同的故障電流（200A以下）和線路