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期刊号: CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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高压直流断路器及其控制系统设计

来源:电工电气发布时间:2023-07-01 09:01 浏览次数:205

高压直流断路器及其控制系统设计

金卓1,郭飞2,孙广涛2
(1 内蒙古平庄煤业(集团)有限责任公司,内蒙古 赤峰 024000;
2 许昌继保康耐特有限公司,河南 许昌 461000)
 
    摘 要:针对目前直流配网系统中直流断路器及其控制系统的成本控制问题,提出了一种经济型混合式直流断路器拓扑及控制系统设计方案。分析了直流断路器拓扑结构及控制原理,采用就地化光电转换和模块化设计思路,为直流断路器控制系统的低成本化设计提供了可能。由于减少了电力电子器件,取消电容充电回路及无需水冷装置等,使得该方案的经济性得到大幅提升。仿真结果表明,该经济型混合式直流断路器及其控制方案的全电流清除时间约 20 ms,电流截断时间约 3 ms,均能够满足设计要求。
    关键词: 直流断路器;直流控制器;直流配网
    中图分类号:TM561     文献标识码:A     文章编号:1007-3175(2023)06-0027-04
 
Design of the High-Voltage DC Circuit Breaker and Its Control System
 
JIN Zhuo1, GUO Fei2, SUN Guang-tao2
(1 Inner Mongolia Pingzhuang Coal Industry(GROUP) Co., Ltd, Chifeng 024000, China;
2 Xuchang Jibao-Kangnaite Co., Ltd, Xuchang 461000, China)
 
    Abstract: An economical design scheme for hybrid DC circuit breaker topology and control system is put forward to solve the problem of cost control of the DC circuit breaker and its control system in the present DC distribution network system. The paper first analyzes the DC circuit breaker topology and its control principle, and then adopts the idea of localized photoelectric conversion and modular design to provide possibilities for the low-cost design of DC circuit breaker control system. Through reducing power electronic devices and canceling capacitor charging circuits and water cooling equipments, the economy of this scheme is greatly improved. The simulation results show that the full current clearing time of the economical hybrid DC circuit breaker and its control scheme is about 20 ms and its current truncation time is about 3 ms, which can meet the design requirements.
    Key words: DC circuit breaker; DC controller; DC distribution network
 
参考文献
[1] 汤广福,罗湘,魏晓光. 多端直流输电与直流电网技术[J] . 中国电机工程学报,2013,33(10):8-17.
[2] LIN Weixing,JOVCIC D,NGUEFEU S,et al.Modelling of high-power hybrid DC circuit breaker for grid-level studies[J].IET Power Electronics,2016,9(2):237-246.
[3] SHI Zongqian, ZHANG Yingkui, JIA Shenli, et al.Design and numerical investigation of a HVDC vacuum switch based on artificial current zero[J].IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 2015, 22(1):135-141.
[4] 王灿,杜船,徐杰雄. 中高压直流断路器拓扑综述[J]. 电力系统自动化,2020,44(9):187-199.
[5] 王金健,王志新. 一种具有限流能力的新型混合式高压直流断路器拓扑[J] . 电力自动化设备,2019,39(10):143-149.
[6] 陈名,徐敏,黎小林,等. 高压直流断路器开断试验方法综述[J]. 高压电器,2018,54(7):37-43.
[7] 徐敏. 机械式高压直流断路器开断过程的吸能方式与优化拓扑研究[D]. 武汉:华中科技大学,2019.
[8] 吕玮,方太勋,杨浩,等. 基于电弧电压的混合型直流断路器[J]. 电力系统自动化,2015,39(11):83-87.
[9] 温伟杰,黄瑜珑,吕纲,等. 应用于混合式直流断路器的电流转移方法[J] . 高电压技术,2016,42(12):4005-4012.
[10] 王平波,黄观荣,李知城,等. 不同介质灭弧室串联的混合断路器仿真研究[J] . 高压电器,2019,55(6):51-55.
[11] 贾申利,史宗谦,王立军. 真空断路器用于直流开断研究综述[J]. 高压电器,2017,53(3) :12-16.
[12] 张文昱, 章宝歌, 王东豪, 等. 超导限流式无弧分断直流断路器研究[J] . 低温与超导,2019,47(11) :29-34.
[13] 孙银山,苟锐锋,杨晓平,等. 一种新型电感激励换流式高压直流断路器及其仿真研究[J] . 电网技术,2019,43(6):2058-2064.
[14] 孙广涛,纪江辉,喻会永,等. 直流控制器的设计与研究[J]. 电工电气,2020(6):34-37.
[15] 李可,刘鹏,李兴建,等. 直流断路器测试装置的研制及应用[J]. 浙江电力,2021,40(1):36-43.
[16] 丁久东,冯亚东,朱继红,等. 高压直流断路器控制保护系统设计与开发[J] . 浙江电力,2021,40(3):21-28.
[17] 黄昕昱,张家奎,徐千鸣,等. 具有限流功能的模块化直流潮流控制器及其控制[J] . 电力系统自动化,2020,44(5):38-46.