The invention relates to a circuit breaker, a circuit breaker system, an electric power system and an operation method. The present disclosure relates to a circuit breaker and an open circuit system including a circuit breaker. Disclosed herein is a circuit breaker comprising a switchable circuit including a first branch that can be turned on and off in the first direction and a second branch that can be turned on and off in the second direction opposite to the first direction. The first branch and the second branch comprise a common power switching device and each of them comprises a common power switching device. The utility model comprises a rectifier power diode coupled with the power switching device, wherein the switchable circuit comprises a first terminal and a second terminal, and a buffer circuit coupled with the switchable circuit for buffering electric energy during the switching off of the circuit breaker.
【技术实现步骤摘要】
断路器、断路系统、电力系统以及操作方法
本公开涉及断路器、包括断路器的断路系统、包括断路系统的电力系统,以及用于操作断路器的方法。
技术介绍
面对经济社会的快速发展,用户对电力系统提出了环境友好、安全可靠和成本经济等要求。直流电力系统在较大容量的电力传输、分布式能源接入,提供无功补偿等方面显示出明显的优势,因此直流电力系统日趋成为现阶段电网的主要发展趋势,而用于电力系统,特别是用于直流电力系统的断路器以及断路系统是电力系统的关键部件。
技术实现思路
随着半导体技术的不断发展,在直流电力系统中利用电力电子功率开关器件进行开断的直流断路器技术受到广泛关注。由于电力电子器件需要耐受高电压和高电流,本身价格昂贵,造成断路器成本极高。现有技术中还存在电力电子器件(包括开关器件以及诸如二极管等其他器件)易损坏等问题。另一方面,对于电力系统,往往希望断路器能够实现电流的双向切断。在电力电子领域以及相关领域中所使用的二极管通常可以分为两类:快恢复二极管;以及普通功率二极管(这里,也称作整流功率二极管)。在需要考虑电力系统中的反向振荡以及反向恢复的情况下,本领域技术人员通常不采用普通功率二极管,这主要是因为反向恢复时间的不同规格导致的,快恢复二极管的反向恢复时间要比普通功率二极管短得多,换而言之,快恢复二极管的额定工作频率要比普通功率二极管的额定工作频率高得多;反向恢复时间较长可能会导致不期望的可靠性的降低。但是,相比整流功率二极管,快恢复二极管结构和制造工艺更加复杂,成本要昂贵得多。在目前的市场上,快恢复二极管价格是普通功率二极管的近乎五倍甚至更高。功率开关器件则更加昂贵,例 ...
【技术保护点】
1.一种断路器,包括:可关断电路,包括能够在第一方向上导通和关断的第一支路和能够在与第一方向相反的第二方向上导通和关断的第二支路,所述第一支路和第二支路包括共同的功率开关器件,并分别包括与所述功率开关器件耦接的整流功率二极管,其中所述可关断电路包括第一端子和第二端子;缓冲电路,与所述可关断电路耦接,用于在所述可关断电路的关断过程中缓冲电能量。
【技术特征摘要】
1.一种断路器,包括:可关断电路,包括能够在第一方向上导通和关断的第一支路和能够在与第一方向相反的第二方向上导通和关断的第二支路,所述第一支路和第二支路包括共同的功率开关器件,并分别包括与所述功率开关器件耦接的整流功率二极管,其中所述可关断电路包括第一端子和第二端子;缓冲电路,与所述可关断电路耦接,用于在所述可关断电路的关断过程中缓冲电能量。2.根据权利要求1所述的断路模块,其中:所述第一支路包括所述功率开关器件和分别耦接在所述功率开关器件的上游和下游的被配置为能够沿所述第一方向导通的整流功率二极管,以及所述第二支路包括所述功率开关器件和分别耦接在所述功率开关器件的上游和下游的被配置为能够沿所述第二方向导通的整流功率二极管。3.根据权利要求1所述的断路器,其中:所述第一支路包括第一和第二整流功率二极管,所述第二支路包括第三和第四整流功率二极管,所述第一整流功率二极管的正极耦接到所述可关断电路的第一端子,所述第一整流功率二极管的负极耦接到所述功率开关器件的第一电流承载端子;所述第二整流功率二极管的正极耦接到所述功率开关器件的第二电流承载端子,所述第二整流功率二极管的负极耦接到所述可关断电路的第二端子。4.根据权利要求3所述的断路器,其中:所述第二支路包括第三整流功率二极管和第四整流功率二极管,所述第三整流功率二极管的正极耦接到所述可关断电路的第二端子,所述第三整流功率二极管的负极耦接到所述功率开关器件的第一电流承载端子;所述第四整流功率二极管的正极耦接到所述功率开关器件的第二电流承载端子,所述第四整流功率二极管的负极耦接到所述可关断电路的第一端子。5.根据权利要求1-4中的任一项所述的断路器,其中:所述缓冲电路并联地耦接到所述可关断电路的所述第一端子和第二端子。6.根据权利要求1-4中的任一项所述的断路器,其中:所述缓冲电路包括用于接收和阻尼所述电能量的缓冲支路,所述缓冲支路的两端分别与所述可关断电路的所述第一端子和第二端子耦接。7.根据权利要求1-4中的任一项所述的断路器,其中:所述缓冲电路包括用于接收和阻尼所述电能量的缓冲支路,所述缓冲支路被设置为与所述功率开关器件并联连接。8.根据权利要求6所述的断路器,其中:所述缓冲电路还包括用于吸收所述电能量的能量吸收支路,所述能量吸收支路的两端分别与所述可关断电路的所述第一端子和第二端子耦接。9.根据权利要求7所述的断路器,其中:所述缓冲电路还包括用于吸收所述电能量的能量吸收支路,所述能量吸收支路的两端分别与所述可关断电路所述第一端子和第二端子耦接。10.根据权利要求6所述的断路器,其中:所述缓冲电路还包括用于吸收所述电能量的能量吸收支路,所述能量吸收支路被设置为与所述功率开关器件并联连接。11.根据权利要求7所述的断路器,其中:所述缓冲电路还包括用于吸收所述电能量的能量吸收支路,所述能量吸收支路被设置为与所述功率开关器件并联连接。12.根据权利要求1-4中的任一项所述的断路器,其中:所述缓冲电路被设置为与所述功率开关器件并联耦接。13.根据权利要求1所述的断路模块,其中:所述缓冲电路包括电容器,或者包括电容器与电阻器和电感器中的...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾嵘,余占清,张翔宇,陈政宇,魏天予,吕纲,黄瑜珑,庄池杰,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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