隨著能源革命深入推進(jìn),基于電壓源換流器的柔性直流輸電（VSC-HVDC）技術(shù)一直是近些年國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn),國(guó)內(nèi)也在穩(wěn)步推進(jìn)多端口、大容量、高電壓等級(jí)的柔性直流輸電示范工程建設(shè),這使得其保護(hù)策略的研究得到了更多的關(guān)注。高壓直流斷路器可以靈活可靠地切除特定的故障線路,是柔性直流輸電系統(tǒng)直流側(cè)故障保護(hù)的最佳方案,在未來的工程實(shí)踐中具備廣闊的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。高壓直流斷路器的兩條主要技術(shù)路線是基于人工過零的機(jī)械式方案與基于電力電子器件的混合式方案,當(dāng)前的研究熱點(diǎn)是圍繞這兩條路線提出性能更好、成本更低的拓?fù)浞桨?但除此之外仍存在較多的研究方向有待探討。直流斷路器分?jǐn)噙^程包括毫秒級(jí)分?jǐn)嗳^程和微秒級(jí)換流過程,現(xiàn)有研究較少深入斷路器的分?jǐn)嗉?xì)節(jié),關(guān)于這兩種時(shí)間維度下瞬態(tài)電氣特性的研究尚不充分。針對(duì)此問題,本文首先研究了混合式高壓直流斷路器分?jǐn)噙^程的毫秒級(jí)瞬態(tài)電氣特性,以模塊化混合式直流斷路器為研究對(duì)象,介紹了其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理,并建立等效研究平臺(tái)對(duì)其故障分?jǐn)噙^程展開理論分析,最終得到了由分階段數(shù)學(xué)理論表達(dá)式組成的毫秒級(jí)瞬態(tài)電氣特性的數(shù)學(xué)模型。在其基礎(chǔ)上,本文深入微秒級(jí)換流過程中,先后研究... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１髙壓直流斷路器的兩條主要技術(shù)路線??基于人工過零的機(jī)械式方案又被稱為零電流型方案，其主要特點(diǎn)是由ＬＣ??“

第１章緒論??丨雜ｔ路?ｆ氧化鋅避雷器１??丨Ｕ路?ｆ快速機(jī)械開關(guān)￣?Ｉ?￣￣??ｎ＾?Ｉ??????—??〇－主通辦［真空開關(guān)１?＿＿ｆ電力電子開關(guān)｝＿?１?—〇??換流支路??＇ｌ?耗能支路?????ＬＣ振蕩電路???氧化鋅避雷器????＾?Ｖ?／??（ａ）基于人工過零的機(jī)械式方案?（ｂ＞基于電力電子器件的混合式方案??圖１－１髙壓直流斷路器的兩條主要技術(shù)路線??基于人工過零的機(jī)械式方案又被稱為零電流型方案，其主要特點(diǎn)是由ＬＣ??振蕩電路產(chǎn)生反向電流，在主通流支路上形成電流過零點(diǎn)，使真空開關(guān)在“零電??流”條件下關(guān)斷。??２０１３年底建成投運(yùn)的南澳±１６０ｋＶ三端柔性直流工程是世界首個(gè)多端柔性??直流輸電工程，其在后來加裝直流斷路器時(shí)選擇了零電流型方案。文獻(xiàn)［４１］對(duì)機(jī)??械式直流斷路器的拓?fù)溥M(jìn)行了詳細(xì)分析，并通過仿真手段研究了加裝方案的關(guān)鍵??技術(shù)參數(shù)。文獻(xiàn)［４２］提出了一種基于耦合電抗器的機(jī)械式直流斷路器結(jié)構(gòu)方案，??并基于南澳系統(tǒng)進(jìn)行仿真，說明了這種方案可有效降低電容絕緣壓力，提高經(jīng)濟(jì)??性。文獻(xiàn)［４３］將這種拓?fù)湓谀习娜巳嵝灾绷鞴こ讨羞M(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??的可靠性。??基于電力電子器件的混合式方案又被稱為零電壓型方案其主要特點(diǎn)是??依靠不同的換流方式，將故障電流換流至轉(zhuǎn)移支路，轉(zhuǎn)移支路的低壓降使得機(jī)械??開關(guān)在一種近似“零電壓”條件下關(guān)斷。文獻(xiàn)［４４］將換流方式總結(jié)為四類：自然??換流，阻抗型強(qiáng)制換流，電源Ｉ型強(qiáng)制換流，電源ＩＩ型強(qiáng)制換流，如圖１－２所示。??１?｜?，二?Ｖｙ—?｜?｜Ｔ＂??１Ｌａ＿??（ａ）自然換流?（ｂ）?１

第２章混合式高壓直流斷路器分?jǐn)噙^程的毫秒級(jí)瞬態(tài)電氣特性分析??＾?ＩａｓｍＩ???ＦＭＳ????②????????〇?——?ＳＭ?——ＳＭ?ＳＭ?〇??ＭＯＶ??＾?ｒＳ???＿７??圖２－１?ＭＨ－ＤＣＣＢ的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖???表２－１?ＭＨ－ＤＣＣＢ支路部件說明表???序號(hào)支路名稱簡(jiǎn)寫?英文含義?中文名稱??ＦＭＳ?Ｆａｓｔ?Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ?Ｓｗｉｔｃｈ?快速機(jī)械開關(guān)??①?主支路??ＡＳＭ?Ａｕｘｉｌｉａｒｙ?Ｓｕｂ?Ｍｏｄｕｌａｒ?輔助子模塊??②?轉(zhuǎn)移支路?ＳＭ?Ｓｕｂ?Ｍｏｄｕｌａｒ?子模塊??③?泄能支路?ＭＯＶ?Ｍｅｔａｌ?Ｏｘｉｄｅ?Ｖａｒｉｓｔｏｒ?金屬氧化物壓敏電阻??由圖可知，ＭＨ－ＤＣＣＢ由主支路、轉(zhuǎn)移支路和耗能支路等三條支路并聯(lián)組成。??其中，主支路由快速機(jī)械開關(guān)（ＦＭＳ）和輔助換流子模塊（ＡＳＭ）串聯(lián)構(gòu)成，為正常??運(yùn)行時(shí)的通流支路；轉(zhuǎn)移支路由大量子模塊（ＳＭ）級(jí)聯(lián)構(gòu)成，是ＭＨ－ＤＣＣＢ實(shí)現(xiàn)??電流關(guān)斷能力的核心部分；耗能支路由避雷器（ＭＯＶ）構(gòu)成，用于吸收直流系統(tǒng)中??感性元件儲(chǔ)存的能量和抑制分?jǐn)噙^電壓。??為了適應(yīng)雙向電流開斷并更加容易地實(shí)現(xiàn)ＩＧＢＴ均壓均流，ＭＨ－ＤＣＣＢ引入??了“子模塊”的概念，由于其為橋式結(jié)構(gòu)，因此又被稱為“橋式子模塊”，另外??還可稱為“橋式半導(dǎo)體”、“半導(dǎo)體組件”，其表示的應(yīng)是同一事物。主支路的ＡＳＭ??和轉(zhuǎn)移支路的ＳＭ同為子模塊，僅是在不同應(yīng)用場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)了不同功能，前者是??強(qiáng)迫電流從主支路換流到轉(zhuǎn)移支路，后者是實(shí)現(xiàn)電流的關(guān)斷（或者說從轉(zhuǎn)移支路??換流到泄能支路）．ＡＳＭ僅需

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3576648