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(hù)單元，其安全、可靠的動(dòng)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(jī)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(jī)械斷路器和固態(tài)開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，其快速的分?jǐn)嘈阅?，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(diǎn)，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(duì)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(jì)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(duì)不同外電路參數(shù)和轉(zhuǎn)移支路參數(shù)下的仿真波形進(jìn)行分析，得到具有理論支撐的電流轉(zhuǎn)移特性結(jié)論。既驗(yàn)證了仿真模型的準(zhǔn)確性，又為直流微網(wǎng)混合斷路器樣機(jī)的設(shè)計(jì)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(jì)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(jī)。樣機(jī)采用斥力分?jǐn)?、永磁保持的快速斥力真空開關(guān)作為機(jī)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(hù)。自行設(shè)計(jì)的快速斥力真空開關(guān)具有較快的分?jǐn)嗨俣?，為混合斷路器電流轉(zhuǎn)移特性的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　本文最終為自行設(shè)計(jì)的混合直流斷路器樣機(jī)設(shè)計(jì)了一套試驗(yàn)測試平臺(tái)，模擬直流微網(wǎng)電壓等級(jí)下(400V)的短路故障，并針對(duì)不同的故障電流（200A以下）和線路