混合式高压直流断路器快速限流优化方案及仿真分析

摘要

混合式高压直流断路器分断速度快且通态损耗低,能够保证不闭锁换流站的情况下实现线路故障的快速隔离,减小故障范围,是直流电网保护的关键设备之一.首先研究了含混合式直流断路器的柔直系统直流故障限流机理,分析影响直流故障电流峰值以及故障电流持续时间的关键因素,并在现有混合式高压直流断路器基础上,提出一种快速限流的优化技术方案,在转移支路加入故障限流子模块(fault current limiter submodule,FCL_SM),FCL_SM由二极管桥、限流电阻以及限压电路组成,通过在故障过程中投入FCL_SM来降低故障电流峰值以及MOV吸收能量.最后通过PSCAD/EMTDC仿真分析,验证了所提优化方案的可行性与有效性.仿真结果表明,优化方案可有效降低直流故障电流峰值(降低幅度达14％)、故障电流持续时间以及直流断路器MOV吸收能量(降低幅度达16.2％),并可有效降低设备设计成本.