Proper short-circuit protection in dc microgrids has provided a sturdy challenge to researchers as the development of commercially-viable equipment providing fast operation, coordination and reliability still continues. In this paper, issues associated with short-circuit protection of low-voltage dc (LVDC) microgrids are analyzed, a short-circuit protection methodology based on solid-state circuit breakers (SSCBs) that provides fault-current limiting (FCL) is evaluated, several fault-detection techniques are considered, and certain topics related to the SSCB design are addressed. Simulation results for a simple 1kV dc microgrid system illustrate that SSCB solutions based on integrated gate-commutated thyristors (IGCT) are feasible for low-voltage microgrids but requires connecting several devices in parallel to open fast-rising fault currents

چکیده

حفاظت اتصال کوتاه مناسب در ریزشبکه های dc چالشی بزرگ برای محققین بوده است چراکه توسعه ی تجهیزاتی که از لحاظ تجاری  با دوام هستند و دارای عملکرد، هماهنگی و اطمینان قابل قبولی هستند همچنان ادامه دارد. در این مقاله، مسائل مرتبط با حفاظت اتصال کوتاه ریزشبکه های ولتاژ پایین (LVDC) تحلیل می شوند، یک روش حفاظت اتصال کوتاه بر اساس مدارشکن های حالت جامد (SSCBها) که جریان اشتباه را محدود می نمایند (FCL) مورد ارزیابی قرار می گیرند، چندین تکنیک تشخیص خرابی در نظر گرفته می شوند و مباحث مرتبط با طراحی SSCB مورد بررسی قرار می گیرند. نتایج شبیه سازی برای یک سیستم ریزشبکه dc 11 کیلو ولت ساده نشان می دهند که جواب های SSCB مبتنی بر تریستورهای گیت متغیر مجتمع (IGCT) برای ریزشبکه های ولتاژ پایین امکان پذیر می باشند اما نیاز به اتصال چندین دیوایس به طور موازی برای باز کردن جریان های اشتباه سریعا در حال افزایش، دارند.

1-مقدمه

ریزشبکه ی dc یک شبکه قابل کنترل است که دارای منابع تولید انرژی توزیع شده، بارها و واحدهای ذخیره انرژی برای خودش می باشد و قادر است که با اتصال به یک سیستم توان بزرگتر یا ایزوله، راه اندازی شود [1]. مزایای این ریزشبکه در مقایسه با یک ریزشبکه ی ac شامل کاهش مراحل تبدیل توان، جداشدن از فرکانس تغذیه و ادغام بهتر ذخیره ی انرژی و منابع انرژی توزیع شده (تجدیدپذیر) می باشد که منتج به افزایش بازده سیستم و کاهش هزینه و ابعاد آن می شود [1-2]...