结论
近年来，高压直流输电技术越发普及，作为高压直流输电系统中的关键设备，高压直流断路器的开断性能优劣显得尤为重要。随着超导限流器的研究发展，凭借自身独有的失超特性为高压直流断路器的发展提供了新的思路。针对传统高压直流断路器在开断过程中存在的缺点，本文结合超导技术和直流开断技术，提出了基于电阻型超导限流器的高压直流断路器拓扑，主要的研究内容与成果如下：
(1)详细描述目前高压直流断路器的国内外研究现状，通过对机械式、全固态式和混合式高压直流断路器的工作原理和拓扑结构进行优缺点对比分析，总结得出将超导技术与直流开断技术结合得到的超导限流型高压直流断路器能够快速检测并响应，限制故障大电流和故障电流上升率，可靠性高，是未来发展的新方向。
(2)详细介绍了超导限流器目前的国内外研究现状，描述了超导体的特性以及超导材料YBCO，通过对比发现电阻型超导限流器结构简单，响应速度快，失超后电阻大，以二代高温超导带材YBCO为核心材料的电阻型超导限流器作为本文的最佳选择。同时对相关直流开断技术进行分析总结，为直流断路器建模提供理论支撑。
(3)通过对电阻型超导限流器的数学建模以及仿真分析，选取了合适失超阻值的限流器，并对ABB方案断路器进行建模仿真，发现该方案故障电流上升率快，峰值大，能量释放慢等问题。针对ABB方案以及传统直流断路器存在的缺点，提出了两种基于电阻型超导限流器的高压直流断路器拓扑。本文提出的断路器方案增加了超导限流单元，在故障发生时，能快速检测出故障电流的变化，能够零延时响应，抑制故障电流，增加了断路器的开断容量；增加了电容自充电回路，可以在正常工作合闸的时候为换向电容充电；合理配置全控器件和半控器件，使故障电流转移更快；接地端的设计大大降低了避雷器的能量吸收率。随后在所提拓扑结构上进行优化改进，换流部分增加了一条限流电感支路，进一步增加故障电流的转移速度，该支路可以有效降低故障电流二次上升率，同时具有吸收/充电功能，提高器件的复用率；换流部分增加了少量的IGBT器件，使控制策略更加灵活，提高了系统的可靠性。
参考文献（略）
