When implementing a DC distribution network, it is much easier to integrate distributed energy sources than it is with an ac grid. Furthermore, the efficiency and reliability of DC distribution networks outperform those of AC systems. The protection of the DC distribution networks, particularly the interruption and isolation of short-circuit fault currents, is still a major problem. Traditional mechanical and hybrid circuit breakers for DC fault protection have the disadvantage of being sluggish to operate, necessitating the use of high-power equipment. The Solid-State Circuit Breaker is the best choice for quick fault interruption. Since they employ thyristors, Impedance-Source Circuit Breakers are among those that provide automated fault detection and clearing. In this work, a new DC circuit breaker based Δ-impedance source configuration is proposed for medium and low voltage DC distribution networks to provide the bidirectional operation which has also become the general requirement for the modern power system. The proposed topology uses three-coupled windings with one capacitor and four SCR thyristors to facilitate the bidirectional operation. MATLAB/Simulink environment is used to analyze and evaluate the performance of the proposed DC circuit breaker to protect the 240V DC microgrid configuration with different fault conditions and locations. The results obtained prove that the proposed DC circuit breaker has a good performance in protecting the DC distribution networks.
PL
Wdrażając sieć dystrybucyjną prądu stałego, znacznie łatwiej jest zintegrować rozproszone źródła energii niż z siecią prądu przemiennego. Ponadto wydajność i niezawodność sieci dystrybucyjnych prądu stałego przewyższa sieci prądu przemiennego. Ochrona sieci dystrybucyjnych prądu stałego, w szczególności przerywanie i izolowanie prądów zwarciowych, nadal stanowi poważny problem. Tradycyjne mechaniczne i hybrydowe wyłączniki automatyczne do ochrony przed zwarciami prądu stałego mają tę wadę, że działają wolno, co wymaga użycia sprzętu o dużej mocy. Wyłącznik półprzewodnikowy to najlepszy wybór do szybkiego przerywania zwarć. Ponieważ wykorzystują tyrystory, wyłączniki źródła impedancji należą do tych, które zapewniają automatyczne wykrywanie i usuwanie usterek. W tej pracy zaproponowano nową konfigurację źródła Δ-impedancji opartą na wyłączniku prądu stałego dla sieci dystrybucyjnych prądu stałego średniego i niskiego napięcia, aby zapewnić dwukierunkową pracę, która stała się również ogólnym wymogiem dla nowoczesnego systemu elektroenergetycznego. Proponowana topologia wykorzystuje trzy sprzężone uzwojenia z jednym kondensatorem i czterema tyrystorami SCR, aby ułatwić pracę dwukierunkową. Środowisko MATLAB/Simulink jest wykorzystywane do analizy i oceny wydajności proponowanego wyłącznika prądu stałego w celu ochrony konfiguracji mikrosieci 240 V DC z różnymi warunkami i lokalizacjami uszkodzeń. Uzyskane wyniki dowodzą, że proponowany wyłącznik prądu stałego ma dobrą skuteczność w zabezpieczaniu sieci dystrybucyjnych prądu stałego.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.