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第18卷第4期南方电网技术Vol.18,No.4

2024年4月SOUTHERNPOWERSYSTEMTECHNOLOGYApr.2024

文章编号:1674-0629(2024)04-0010-09中图分类号:TM561文献标志码:A

DOI10.13648/j.cnki.issn1674-0629.2024.04.002

基于光伏充电的低压混合式断路器设计及仿真

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孔令哲,何柏娜,李辉,刘雨佳,边晨曦,娄辉,戴雪婷,刘洋

(1.山东理工大学电气与电子工程学院,山东淄博255000;2.中国电力科学研究院有限公司,武汉430000)

摘要:直流断路器是实现直流系统电流故障清除和隔离的关键设备。基于人工过零点的直流断路器熄弧时刻具有不确

定性,且换流电容需要更换辅助电源,降低断路器可靠性,增加维护成本。为此,在传统直流断路器基础上,提出了

一种基于光伏充电的混合式直流断路器拓扑结构设计方案。该方案在断路器过零点未熄弧时闭锁IGBT开关,加速电

弧熄灭,并设计光伏储能供电系统为换流电容预充电能,以保障断路器持续运行。同时对所提断路器的拓扑结构、开

断时序、拓扑参数进行了设计,基于MATLAB/Simulink实验平台建立了150V混合式直流断路器模型,讨论IGBT开

关器件闭锁时刻及电阻电容二极管(resistance-capacitancediode,RCD)缓冲电路对断路器开断的影响。在此基础上,

通过仿真实验分析了正常和短路工况下断路器开断过程,验证了所提方案的可行性。

关键词:混合式直流断路器;人工过零点;拓扑结构;IGBT开关;RCD缓冲电路;光伏供电系统

DesignandSimulationofLowVoltageHybridCircuitBreakerBasedon

PhotovoltaicCharging

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KONGLingzhe,HEBaina,LIHui,LIUYujia,BIANChenxi,LOUHui,DAIXueting,LIUYang

(1.CollegeofElectricandElectronicEngineering,ShandongUniversityofTechnology,Zibo,Shandong255000,China;

2.ChinaElectricPowerResearchInstituteCo.,Ltd.,Wuhan430000,China)

Abstract:TheDCcircuitbreakeristhekeyequipmentoftheDCsystem,whichcanrealizethecurrentfaultclearingandisolation.

ThearcextinguishingtimeoftheDCcircuitbreakerbasedontheartificia

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