直流微網混合斷路器電流轉移特性的研究.pdf

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

2、網混合斷路器的快速開斷提供理論基礎和參考方案。
　　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移特性結論。既驗證了仿真模型的準確性，又為直流微網混合斷路器樣機的設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移特性結論，設計出一款可

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