(南瑞继保电气有限公司,南京 211100)
在输电领域,为适应新的能源格局,基于柔性直流的多端直流输电系统和直流电网技术成为未来的发展趋势[1-5]。柔性直流输电技术具有独立调节有功及无功功率、谐波含量小等特点[6],构建柔性直流电网对于大规模新能源并网和提高电网大规模远距离输电能力具有重大意义,因此在电力系统中得到大力推广和应用[1-5],多端高压直流输电系统由于电压等级高、线路阻抗小,一旦发生线路短路故障,将很快影响到交/直流输电网络,必须迅速切除故障[7]。高压直流断路器动作速度快,能够最大限度地缩短故障持续时间或抑制故障电流,减少故障对交/直流输电网络的冲击,因此直流断路器是构建直流电网的关键设备[8],必将获得大力的推广和应用。
目前高压直流断路器主要分为机械式高压直流断路器、全固态高压直流断路器以及混合式高压直流断路器[9-11]。混合式高压直流断路器综合前两者优点,通态损耗低且开断速度快,是目前研究的热点[12-18]。2012 年ABB 公司研制了基于IGBT(绝缘栅双极型晶体管)直串技术与快速机械开关的320 kV/9 kA 的样机模型[12];2016 年全球能源互联网研究院研制的基于H 桥级联的200 kV 高压直流断路器成功应用于舟山五端柔性直流输电工程中[17-18];2018 年南瑞继保针对混合式高压直流断路器存在的一些问题,提出了一种整流型混合式高压直流断路器电路拓扑,分断支路采用桥式换向阀组和单向开断阀组,并在张北直流工程中得到了应用[8]。……