与传统交流配电网相比，直流配电网具有容量大、电能质量高、便于分布式能源接入等优势，具有更广阔的发展前景。直流断路器可以快速地切除直流侧短路故障，是保证直流配电系统可靠运行的关键设备。由于直流故障电流上升率高、幅值大，且没有过零点，直流断路器需要在几个毫秒内切断故障电流，技术难度较高。现有直流断路器均只有一进一出两个端口，本报告称之为两端口直流断路器。两端口直流断路器只能开断单条线路上的故障电流，由于直流配电网端口多、线路繁多，这意味着中压直流配电网中需配置数十甚至上百台两端口直流断路器。由于每台中压直流断路器造价上百万，直流配电网中直流断路器投资成本过高已成为目前限制中压直流配电网广泛应用的瓶颈问题。
为了降低直流断路器的成本，提出了一种新型多端口机械式直流断路器。新型多端口机械式直流断路器可以在2.05 ms内开断故障电流，满足电网保护快速性和可靠性要求，利用1条主开断支路实现同一母线上所有进出线的故障开断与保护，对于含n条进出线的直流母线，可以节省(n-1)条主开断支路，大幅降低电网中直流断路器的台数和投资成本。
报告具体内容包括：新型多端口机械式直流断路器的拓扑结构及其应用于直流配电网的经济优势；新型多端口机械式直流断路器的工作原理、故障处理过程中断路器内部各组件的动作策略；PSCAD/EMTDC内搭建了配置新型直流断路器的三端中压直流配电网系统模型，仿真验证新型多端口机械式直流断路器的可行性。 |