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       柔性直流輸電技術(shù)的發(fā)展日趨成熟，其獨立功率調(diào)節(jié)和靈活運行能力，為間歇性可再生能源并網(wǎng)與消納提供了安全高效的解決方案。目前，世界范圍內(nèi)投入商業(yè)運行的大部分柔性直流輸電工程均采用點對點輸送方式;相較于多條點對點的電能輸送方式，多個柔直換流站連接成網(wǎng)狀形成直流電網(wǎng)，在高壓大容量領(lǐng)域中具備更好的可靠性、經(jīng)濟性和靈活性。隨著風(fēng)電、光電等可再生能源不斷開發(fā)，大規(guī)模清潔能源并網(wǎng)與跨區(qū)域電能傳輸對柔性直流電網(wǎng)的構(gòu)建與發(fā)展提出了迫切需求[1-2]。
       目前已投運的柔性直流輸電工程大多采用模塊化多電平技術(shù)(modular multi-level converter，MMC)和脈寬調(diào)制兩電平技術(shù)，這些工程均無法通過閉鎖換流閥清除直流故障，只能通過分?jǐn)嘟涣鱾?cè)斷路器來實現(xiàn)故障隔離。研究中采用全橋模塊或電容鉗位雙模塊[3-6]的換流閥帶有直流側(cè)故障清除能力，可以通過換流閥閉鎖清除直流故障。在沒有直流斷路器的情況下，點對點柔性直流輸電工程依靠分?jǐn)嘟涣鲾嗦菲骰蜷]鎖帶直流側(cè)故障清除能力的換流閥可實現(xiàn)直流故障清除;但以上 2 種方式在高壓大容量直流電網(wǎng)中的應(yīng)用將造成整個系統(tǒng)短時停電，難以滿足系統(tǒng)運行要求。當(dāng)系統(tǒng)配置直流斷路器后，通過選擇性分?jǐn)嘀绷鲾嗦菲骺梢詫崿F(xiàn)故障線路的快速隔離并維持系統(tǒng)其他部分的持續(xù)運行。
       直流故障保護(hù)是柔性直流電網(wǎng)構(gòu)建所面臨的技術(shù)瓶頸，研制適用于柔性直流電網(wǎng)應(yīng)用的直流斷路器，保證直流電網(wǎng)運行的可靠性，是直流電網(wǎng)建設(shè)必須突破的技術(shù)難題[7]。
       與交流系統(tǒng)相比，直流故障電流缺乏自然零點，要實現(xiàn)其可靠開斷，需要人工創(chuàng)造電流零點，同時還需要吸收儲存于直流系統(tǒng)感性元件中的巨大能量，因此直流斷路器的設(shè)計較交流斷路器難度大為增加。此外，柔性直流電網(wǎng)故障擴展快、電流上升快，對換流站等設(shè)備沖擊大，為保障設(shè)備安全一般在數(shù)毫秒全網(wǎng)換流站將會閉鎖退出運行，為實現(xiàn)直流電網(wǎng)健全區(qū)域持續(xù)運行，直流斷路器需要在數(shù)毫秒內(nèi)完成分?jǐn)郲8]。 
       在直流斷路器的多種技術(shù)路線中，綜合采用機械開關(guān)和電力電子開關(guān)的混合式直流斷路器以其顯著的技術(shù)優(yōu)勢成為高壓直流斷路器研制的主流[9-10]。ABB 公司于 2011 年研制了 80kV 3ms 分?jǐn)?8.5kA 基于絕緣柵雙極晶體管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)直接串聯(lián)的混合式直流斷路器樣機[8]。全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院于 2014年完成了 200kV 3ms分?jǐn)?5kA 的級聯(lián)全橋型混合式直流斷路器樣機研制[11]，并于 2016 年實現(xiàn)高壓直流斷路器首個工程示范。