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多端口混合式直流断路器拓扑结构与控制策略研究的任务书
一、研究背景和意义
1.研究背景
随着电力系统的发展和电路规模的不断扩大，直流断路器逐渐成为电力系统中不可或缺的一部分。多端口混合式直流断路器通过在不同的电网直接接入点上并联多个广泛的直流母线，将几个独立的直流系统合并成一个大直流电网，极大地促进了能量的互联和共享。而且，通过混合式柔性直流传输的实现，可以有效地优化输电线路的容量和电压等级。
2.研究意义
多端口混合式直流断路器拓扑结构和控制策略的研究对于电力系统的发展和电能互联互通具有重要意义。具体包括以下几个方面：
1）研究多端口混合式直流断路器的拓扑结构和控制策略，可以实现多个直流系统在接口端点上自由串联或并联的功能，提高电力系统的互联互通性能；
2）研究多端口混合式直流断路器电流、电压和功率联合控制策略，可以确保电力系统在运行中的稳定性和可靠性；
3）研究多端口混合式直流断路器电力电子拓扑结构和控制算法，可以优化系统的控制效率和操作灵活性，加强系统的可调度性。
二、研究内容和技术路线
1.研究内容
本研究主要针对多端口混合式直流断路器的拓扑结构和控制策略进行深入探索，具体包括以下内容：
1）多端口混合式直流断路器拓扑结构的设计原则和实现方案，以及电力电子组件的选择和匹配；
2）多端口混合式直流断路器的电流、电压和功率联合控制策略及其调节算法，在不同工况下实现直流系统间的自动互联或分离；
3）多端口混合式直流断路器的控制系统设计和实现。
2.技术路线
本研究的技术路线将主要分为以下几个步骤：
1）根据多端口混合式直流断路器的工作原理和特点，对其拓扑结构和控制策略进行研究和分析；
2）对多端口混合式直流断路器中涉及的电力电子元器件进行分析和选择，建立数学模型；
3）开发多端口混合式直流断路器的控制系统，进行控制算法和调节策略的开发和设计，实现直流电网的联合控制；
4）进行实际性能测试，评估多端口混合式直流断路器的控制效果和性能。
三、研究计划和预期成果
1.研究计划
根据以上的技术路线，制定以下的研究计划：
2019年12月-2020年6月：
1）调查和研究多端口混合式直流断路器的实现原理和技术路线；
2）设计和建立多端口混合式直流断路器的电力电子元器件模型；
3）开发多端口混合式直流断路器的控制系统。
2020年6月-2020年12月：
1）制定联合控制策略和调节算法；
2）进行性能测试，评估多端口混合式直流断路器的控制效果和性能。
2.预期成果
本研究主要预期有以下的成果：
1）建立多端口混合式直流断路器拓扑结构和控制策略的理论模型；
2）设计和实现多端口混合式直流断路器的控制系统，包括控制算法和调节策略；
3）进行性能测试和实验验证，分析多端口混合式直流断路器在直流电网控制中的应用前景，为提高电力系统的重大项目建设提供具有高应用潜力的设计方案和技术支持。