李福生

（上海电气集团股份有限公司中央研究院，上海 200070）

0 引 言

近年来，混合式限流断路器得到科研人员的持续研究，并有多种形式的样机涌现。一方面是由于国家工业发展增速，引发电力系统不断扩容，电网故障电流高，故障电流上升率快，传统断路器分断能力不足等问题[1,2]；另一方面是由于风光储等分布式能源技术兴起，分布式电网与大电网连接需要能够快速响应的PCC开关，传统断路器响应时间慢[3,4]。此外，直流微电网、轨道交通牵引系统、船舰直流电力系统等直流电网技术发展，亟需与之配套直流断路器的出现[5-8]。

强迫换流作为混合式限流断路器的重要组成部分，换流方式直接决定了混合式限流断路器的协同控制策略及关键参数设计。为研究换流方式对协同控制及关键参数设计，本文分析了两种强迫换流方式的换流过程，并通过仿真研究，对比了两种换流方式的优缺点及协同控制难易程度。

1 强迫换流技术

混合式限流断路器典型拓扑结构如图1所示，其一般由高速电磁斥力开关、强迫换流支路以及能量吸收支路3部分组成[3]。强迫换流的原理是利用电感电容之间产生谐振，通过谐振电流来抵消流经高速电磁斥力开关的电流，并使开关电流降为零，然后熄弧分断[9]。处于能量吸收支路的压敏电阻MOV用于吸收故障电流转移过程中的剩余能量[4]。

图1 混合式限流断路器典型拓扑结构

按照晶闸管导通、高速电磁斥力开关动作的控制时序不同，可以将强迫换流技术分为两类，即“先分断再换流”和“先换流再分断”两种方式。……