睁开全文除夜连理工除夜学电气工程学院、沈阳工业除夜学电气工程学院、沈阳工业除夜学（营口）工程手艺研究院的研究人员邹积岩、刘晓明、于德恩，在年第期《电工手艺学报》上撰文，作为能源互联网首要组成部门的智能电网比来几年来成长火速，其中高压直流输电以交流系统不成替代的益处，在可再生能源如风电与光伏发电集电网等方面具有普遍的操作前景。但今朝为止，担任着节制和呵护两重担务的焦点组件——高压直流断路器自立研发仍存在手艺瓶颈。 本文经由过程高压直流短路开断的典型方案分化，提出了基于快速机构与联动关合的换流开断手艺，给出由直流智能真空开关模块串连组成HVDC断路器的整体设计方案，为高压直流断路器的成长斥地一条新的路径。 在直流真空开关分断过程分化中，分袂操作延续过渡模子、Farrall公式、击穿统计特点对直流真空断路器电弧强逼过零点弧后介质恢复前期、中期及后期进行数值仿真分化，并采纳对比分化编制分化介质恢复各阶段首要影响成分及其效应。本研究援引交流系统智能真空开关模块串连开断的成功经验试探HVDC短路开断新的路径，并给出了直流电弧分断过程的零分辩解，可指导直流真空开关模块的斥地。 智能电网是能源互联网的首要组成部门，其中高压直流(HVDC)输电以交流系统不成替代的益处，在远距离除夜容量输电、风电与光伏发电集电网等规模方面获得普遍操作，是构架远距离、高传输节能、窄线路走廊、高运行靠得住性智能电网的组成部门。 研究斥地除夜容量远距离直流输电手艺与设备已被列为《国家中持久科学和手艺成长筹算纲要（-）》能源重点规模中超除夜规模输配电和电网安然保障优先主题重点研究内容。 敦促智能电网培育汲引，依托智能模块等前进前辈手艺，成长高压除夜容量、高效力、远距离前进前辈输电，增强远距离直流输电靠得住性已融入国家策略。在高压规模，多端直流输电手艺在世纪年月就被提出[]。 进入世纪以来，呵护气象的呼声愈来愈高，如欧盟为了完成节能减排方针，需要可再生能源在 年达到能源份额的，是以需培育汲引除夜量的海优势电场[]和太阳能光伏电站。 为解决并网问题，人们从头提出高压直流输电网的概念[]，其中搜罗区域直流输电网和区域互联直流网，欧洲甚至提出了“直流超网”（DC Super Grid）的筹算[]。 跟着清洁能源和可再生能源的快速奉行操作，各电压等第的直流系统以其固有的益处，成为能量传输的。海优势力发电手艺、太阳能光伏发电手艺和燃料电池发电手艺的进一步成长和除夜规模操作，正促使直流系统向互联组网的标的方针成长[]，在能源互联网中愈显首要。 在海优势电手艺需求中，出格是远海除夜规模风电场需要，中压直流集电网（MVDC Collector Grid ）的概念被提出并逐步走向操作[-]。 直流断路器是直流电力系统的焦点组件之一，其根底功能是关合和开断电路，进而改变系统毗连编制和拓扑结构，担任着节制和呵护两重担务[]。 直流开关作为直流电网、直流微网[]矫捷操作、故障时快速重构的首要部件，操作前景宽广宽除夜奔放[]。但因为呵护断路器缺失踪踪，HVDC 系统只能点对点输电，难以除夜规模互联组网，而短路呵护几近均靠变流前的交流侧断路器。是以，解决直流短路开断手艺瓶颈对成长直流电力系统意义重除夜。 针对高压直流短路开断的相关理论与操作，本文分化并必定高压直流短路开断方案及开关介质，即基于换流开断的中频真空开关；提出基于快速机构与联动关合的中压直流开断模块，给出基于智能模块串连组成高压直流断路器新方案。 首要解决换流回路拓扑重构与回路拓扑优化，斥地基于电磁斥力驱动、永磁力连结、并具有联动关合功能的新型直流真空开关模块，给出基于直流模块串连开断机理，即多间隙串连开断直流更高电压等第高压断路器研发，为解决除夜容量远距离直流输电手艺与设备中关头手艺瓶颈扫除障碍。 在文中，指出，在进行基于智能模块串连手艺的高压直流真空断路器设计与仿真前要解决以下研究： ）高压直流串连开断的特点参数与表征。特点参数搜罗多模块的均压与动作同期性等，直流模块的分断电流频率比工频高一个数目级，是以要研究多直流开断模块的均压前提与交流的分辩、动作同期性参数与冗余，获得具体而合理的指标。 ）基于换流手艺的智能光控直流开关模块及其串连节制。处于高电位的直流模块转移回路需要足够的电能供给，移植工频智能光控模块的概念措置自具电源，从头分化与设计。高节制精度的模块结构设计与分化是研究重点。 ）智能模块串连的动态介质恢复过程仿真。与工频串连模块有统一的电流零点不合，基于换流手艺的智能光控直流开关模块串连不单电流频率高一个数目级，过零点也不在统一瞬间。是以，首先要进行基于智能光控直流开关模块串连的高压直流开断系统仿真分化，完成仿真考试考试，指导考试考试样机的设计与建造，敦促直流真空开关向高电压等第操作成长。本文总结 分化了高压直流短路开断整体方案，提出基于快速机构与联动关合的换流开断手艺，给出直流智能真空开关模块整体设计和典型参数拔取。 连络在交流规模操作光控智能真空开关模块串连，组成新形式高电压断路器的经验，提出基于直流智能模块手艺串连的高压直流断路器方案，为高压直流断路器试探一条新路径。该方案对未来智能电网直流组网策略拟定具有指导浸染。 基于多参数通顺贯通模子对直流真空断路器弧后介质恢复进行研究。操作延续过渡模子对介质恢复前期鞘层成长阶段进行分化，弧后触头间隙离子鞘层厚度呈指数趋向增添，并承受暂态恢复电压。 基于Farrall公式对介质恢复中期金属蒸气粒子衰减阶段进行分化，遵循主回路中电流波形，分化模子，并作仿真分化，获得金属蒸气密度衰减纪律。 基于击穿统计特点分化介质恢复后期静态耐压阶段，遵循真空间隙击穿堆集概率与电场应力之间的关系，获得不合间隙距离下，击穿堆集概率随间隙两头电压改变的纪律。（本文有缩减，进一步浏览请访谒期刊网站，可下载全文PDF版。）