陈鹤冲 袁佳歆 许顺凯 陈 凡 张哲维

（武汉大学电气与自动化学院 武汉 430072）

0 引言

多端柔性直流输电系统具有灵活性强、经济性及稳定性高的优点，在新能源发电等领域得到充分重视，然而由于其低阻尼特性，直流短路故障电流上升速度快，需要利用直流断路器进行故障切除[1-3]。现阶段直流断路器主要有机械式、固态式和混合式直流断路器三类[4-7]。混合式直流断路器具有通态损耗小、开断速度快和遮断容量高等优点，在示范工程中得到应用[8-9]。但随着电压等级的升高，故障电流增加，直流断路器存在电流、过电压峰值、避雷器泄放能量等分断应力较大的问题[1]。

为了减小分断应力，采取故障限流器配合直流断路器完成直流开断的限流式直流断路器（Current Limiting DC Circuit Breaker, CLDCB）是未来发展的一个趋势。文献[10]中采用平波电抗器作为限流器进行限流，然而其电感值较小、限流能力有限。文献[11]对直流系统中的平波电抗器进行了研究，提出直流电感值过大会影响直流系统正常运行稳定性，故平波电抗器电感值不得过大。文献[12-14]提出利用电力电子器件实现正常时多电感并联、故障时多电感串联的限流拓扑，然而该方法需要触发控制系统，响应时间过长，且电力电子器件的接入导致通态损耗增加。文献[15]提出了一种利用晶闸管和电容电感组成的限流器，引入了能量吸收支路，能在限流的同时有效地减轻断路器吸能支路压力，并缩短电流下降时间。然而该方法同样需要外部触发控制系统，响应速度较慢，且晶闸管位于高压侧，增加了成本。……