摘要：直流配电网需要配置大量的直流断路器来保证其安全可靠运行,而每台直流断路器昂贵的造价已成为限制其大范围应用的重要因素。为了降低直流断路器的成本,提出了一种新型多端口机械式直流断路器。首先,介绍了新型多端口机械式直流断路器的拓扑结构并分析了其应用于直流配电网的经济优势;然后,详细介绍了新型多端口机械式直流断路器的工作原理、故障处理过程中断路器内部各组件的动作策略;最后,在PSCAD/EMTDC内搭建了配置新型直流断路器的三端中压直流配电网系统模型,仿真验证了新型多端口机械式直流断路器的可行性。新型多端口机械式直流断路器可以在2.05 ms内开断故障电流,满足电网保护快速性和可靠性要求,利用1条主开断支路实现同一母线上所有进出线的故障开断与保护,对于含n条进出线的直流母线,可以节省(n–1)条主开断支路,大幅降低电网中直流断路器的台数和投资成本。

关键词：直流配电网 多端口机械式直流断路器 短路故障 可靠性 经济性 

单位：天津大学电气自动化与信息工程学院智能电网教育部重点实验室; 天津300072; 中国电力科学研究院有限公司; 北京100192