直流微網(wǎng)混合斷路器控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著可再生分布式新能源的開發(fā)，研究直流電網(wǎng)輸配電系統(tǒng)的技術和設備，是目前國內(nèi)外電能保護相關研究領域的重點之一。由于直流電網(wǎng)系統(tǒng)與交流電網(wǎng)相比，具有線路損耗小，電網(wǎng)系統(tǒng)同步運行可靠性好等優(yōu)點，開發(fā)應用于直流系統(tǒng)的直流斷路器一直是研究的重點，但是直流故障電流的開斷面臨著無自然過零點，電弧熄滅困難等問題，因此設計出能夠快速切斷故障電流，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行的直流微網(wǎng)混合制斷路器是本文的目標。
　　本研究比較了目前已經(jīng)廣泛應用的幾種直流斷

2、路器類型，分別對其拓撲結構，開斷原理，運行穩(wěn)定性與項目可行性做出了簡要對比。在直流微網(wǎng)系統(tǒng)中，由機械開關配合電力電子部件IGBT組成的混合制直流斷路器對于故障電流的開斷效果較好，該設計在快斷速度、設備損耗、開關壽命以及運行穩(wěn)定性上都具有突出的優(yōu)勢。利用Matlab仿真平臺，針對系統(tǒng)的電弧模型、電力電子部件IGBT換流回路、RCD緩沖吸收回路、氧化鋅避雷器保護吸收回路設置對應的仿真參數(shù)，滿足其開斷原理并驗證直流微網(wǎng)混合制斷路器的研制思路，

3、實現(xiàn)故障電流的轉移和吸收。采用混合制斷路器的原理，將真空開關與電力電子部件IGBT相并聯(lián)，制作斷路器實驗樣機，選用STM32微控制器，完成控制系統(tǒng)的軟硬件結構設計，選定斷路器實驗樣機的設備相關參數(shù)，通過短路故障開斷試驗驗證所設計的直流微網(wǎng)混合制斷路器。在自行搭建的400V，200A的直流微網(wǎng)試驗平臺中，樣機完成了快速開斷故障電流的要求，電力電子部件IGBT換流回路的作用明顯，通過控制系統(tǒng)的電流檢測，能夠及時的完成故障電流從斷路器向換流回