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基于磁耦合电流转移原理的中压直流负荷开关拓扑结构研究

 






摘要——基于直流的配电系统可以有效提高电能质量、降低能耗和运行成本、协调大电网与分布式电源之间的矛盾，充分发挥分布式能源的价值和效益，是配电系统未来发展的重要方向之一。作为承载、开断中压直流回路中额定电流的开关设备，直流负荷开关可实现电源和负荷之间的灵活切换，应用场合广，且成本优势明显。本文基于最新磁耦合电流转移原理，结合高速开关快速开断的能力，提出了一种新型中压直流负荷开关拓扑结构，详细阐述了其开断原理，分析了电弧电压、杂散电感、预充电电容容值和充电电压等对磁耦合式直流负荷开关的电流转移特性和开断特性的影响，得到了10kV/2kA下的直流负荷开关最佳参数，最后搭建了磁耦合直流负荷开关试验回路，并在此最佳参数下进行了额定电流和小电流开断试验测试，测试数据表明，试验结果与仿真结果具有高度一致性，证明了此拓扑结构具有较好的可行性和适用性。






关键词：直流配电，磁耦合，高速开关，转移电流





参考文献:

[1] Yifei Wu, Mingzhe Rong, Yi Wu, et al. Damping HVDC Circuit Breaker With Current Commutation and Limiting Integrated. IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, 2020, 67(12): 10433 - 10441.

[2] Lu Qu, Zhanqing Yu, Yulong Huang, et al. Research on effect of circuit parameters on breaking characteristics of mechanical DC circuit breaker. Electric Power Systems Research, 2020, 179: 106075.