Analysis of topology and key technologies of a novel oscillatory DC circuit breaker

ZOU Hui; GAN Zhizheng; SUN Lintao; JIANG Yuzi; LIU Changbiao; ZHU Xuanyu; SHEN Zhengyuan

doi:10.19585/j.zjdl.202607009

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Analysis of topology and key technologies of a novel oscillatory DC circuit breaker

DC Transmission and DC Power Grid | 更新时间：2026-07-22

- Analysis of topology and key technologies of a novel oscillatory DC circuit breaker
- ZHEJIANG ELECTRIC POWER Vol. 45, Issue 7, Pages: 92-103(2026)
- 作者机构：
  
  1.国网浙江省电力有限公司，杭州 310007
  2.清华大学电机工程与应用电子技术系，北京 100084
  3.国网浙江省电力有限公司超高压分公司，杭州 311121
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.19585/j.zjdl.202607009
  CLC：
- Received：26 November 2025，
  
  Revised：2026-02-04，
  
  Online First：22 July 2026，
  
  Published：25 July 2026
- 稿件说明：
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邹晖,甘之正,孙林涛等.新型振荡式直流断路器拓扑结构与关键技术分析[J].浙江电力,2026,45(07):92-103.

ZOU Hui,GAN Zhizheng,SUN Lintao,et al.Analysis of topology and key technologies of a novel oscillatory DC circuit breaker[J].ZHEJIANG ELECTRIC POWER,2026,45(07):92-103.
邹晖,甘之正,孙林涛等.新型振荡式直流断路器拓扑结构与关键技术分析[J].浙江电力,2026,45(07):92-103. DOI： 10.19585/j.zjdl.202607009.

ZOU Hui,GAN Zhizheng,SUN Lintao,et al.Analysis of topology and key technologies of a novel oscillatory DC circuit breaker[J].ZHEJIANG ELECTRIC POWER,2026,45(07):92-103. DOI： 10.19585/j.zjdl.202607009.

摘要

振荡式直流断路器是直流断路器的一种创新方案，有望在保证快速开断能力的同时降低成本。为此，对新型振荡式直流断路器技术进行分析与展望。首先，介绍了柔性直流输电及直流电网对快速故障隔离技术的迫切需求，并总结了传统直流断路器技术路线在工程应用中面临的经济性与性能瓶颈。其次，系统性地阐述和分析了有源振荡式、无源振荡式等多类新型振荡式直流断路器的拓扑结构与工作原理，并从控制复杂度、器件数量、通态损耗等多个维度对不同技术方案进行了深入的对比分析。然后，聚焦于振荡式断路器的核心关键组件，对电力电子开关特性与快速机械开关电弧特性进行了分析。最后，总结了振荡式直流断路器研究面临的挑战并对未来发展方向进行展望，旨在为该领域的后续研究与工程应用提供参考。

Abstract

The oscillatory DC circuit breaker is an innovative DC circuit breaker technology that is expected to achieve fast interruption capability while reducing cost. To analyze and outline the development prospects of novel oscillatory DC circuit breaker technology， this paper first introduces the urgent demand for rapid fault isolation in flexible DC transmission systems and DC grids， and summarizes the cost and performance bottlenecks encountered by conventional DC circuit breaker technologies in engineering applications. Second， the topologies and operating principles of various novel oscillatory DC circuit breaker configurations， including active and passive oscillatory types， are systematically described and analyzed. A comparative analysis is conducted across multiple aspects， such as control complexity， number of devices， and conduction losses. Then， focusing on key components of oscillatory circuit breakers， the characteristics of power electronic switching devices and the arc characteristics of fast mechanical switches are analyzed. Finally， the challenges in oscillatory DC circuit breaker research are summarized， and future development directions are outlined， aiming to provide a reference for further research and engineering applications in this field.

关键词

Keywords

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