CN107645154B - 一种新型组合式直流断路器及其应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型组合式直流断路器，包括一条转移支路、一条能量吸收支路，以及至少两条主支路和至少两条辅助支路；转移支路与能量吸收支路并联；主支路与辅助支路一一对应；主支路与高压直流输电***中直流母线的直流出线连接；辅助支路与转移支路串联后并联在与该辅助支路对应的主支路两端。与现有技术相比，本发明提供的一种新型组合式直流断路器及其应用方法，提高了高压直流断路器在柔性直流电网中的应用经济性，有利于直流电网的建设和混合式直流断路器的推广应用。

Description

一种新型组合式直流断路器及其应用方法
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种新型组合式直流断路器及其应用方法。
背景技术
柔性直流输电技术为大规模可再生能源的并网和消纳提供了有效的解决手段，其在全球范围内有着广泛的应用需求和市场。但由于缺少适用于高压直流***的直流断路器，柔性直流电网的发展和构建受到了较大制约。
目前高压直流断路器主要包括混合式直流断路器，其兼顾了机械式直流断路器低运行损耗和固态直流断路器快速分断的优点。如ABB公司研制的混合式直流断路器样机具备了良好的高压技术性能，其额定电压达到200kV，分断时间不超过3ms，分断电流达到15kA。但是这种混合式直流断路器包含大量大功率全控型电力电子器件，由于大功率全控型电力电子器件的单管耐受电压低、价格高等因素导致混合式直流断路器成本高昂。
柔性直流电网的每条直流输电线路两侧均需要配置高压直流断路器，以实现故障线路的快速隔离，因此随着柔性直流电网输送规模不断提升，高压直流断路器的应用数量也成倍增长，进一步增加柔性直流电网的投资成本，不利于其发展建设。
发明内容
为了提高高压直流断路器在柔性直流电网中的应用经济性，本发明提供了一种新型组合式直流断路器及其应用方法。
第一方面，本发明中一种新型组合式直流断路器的技术方案是：
所述组合式直流断路器包括一条转移支路、一条能量吸收支路，以及至少两条主支路和至少两条辅助支路；
所述转移支路与能量吸收支路并联；
所述主支路与所述辅助支路一一对应；所述主支路与高压直流输电***中直流母线的直流出线连接；所述辅助支路与所述转移支路串联后并联在与该辅助支路对应的主支路两端。
本发明进一步提供的优选技术方案为：
所述主支路包括串联的至少一个快速机械开关和至少一个电力电子开关，用于高压直流输电***正常运行时导通负荷电流；
所述辅助支路包括串联的至少一个快速机械开关和至少一个电力电子开关，用于隔离所述直流出线之间的电流和电压；
所述转移支路包括多个串联的电力电子开关，用于当任一所述主支路连接的直流出线或直流母线或直流换流站发生故障时分断故障电流；
所述能量吸收电路包括非线性电阻或避雷器，用于当任一所述主支路连接的直流出线或直流母线或直流换流站发生故障时分断过电压和吸收高压直流输电***中感性元件存储的能量。
本发明进一步提供的优选技术方案为：
所述机械开关包括串联多断口机械开关或多支路并联机械开关；所述串联多断口机械开关包括串联的多个开关，所述多支路并联机械开关包括并联的多个开关；
所述电力电子开关为双向导通/关断开关。
本发明进一步提供的优选技术方案为：
所述电力电子开关包括全控器件反向串联开关、全控器件反向并联开关、第一全桥开关、第二全桥开关和二极管桥式开关；
所述全控器件反向串联开关包括两个反向串联的全控型电力电子器件，所述全控型电力电子器件分别反向并联一个二极管；
所述全控器件反向并联开关包括两个反向并联的全控型电力电子器件；
所述第一全桥开关包括全桥结构单元，其桥臂包括全控型电力电子器件，其直流电容与第一电阻并联；
所述第二全桥开关包括全桥结构单元，其桥臂包括全控型电力电子器件，其直流电容与第二电阻并联后与二极管串联；
所述二极管桥式开关包括全桥结构单元，其桥臂包括二极管，其直流电容与全控型电力电子器件并联。
第二方面，本发明提供的一种上述新型组合式直流断路器的应用方法的技术方案是：
所述方法包括依据高压直流输电***的运行状态切换所述直流断路器的工作模式：
当所述高压直流输电***正常运行时，切换直流断路器处于第一工作模式；
当所述高压直流输电***发生线路故障时，切换直流断路器处于第二工作模式；
当所述高压直流输电***发生换流站出口故障时，切换直流断路器处于第三工作模式。
本发明进一步提供的优选技术方案为：
所述切换直流断路器处于第一工作模式包括：
闭合所有主支路的快速机械开关且触发导通所有主支路的电力电子开关；
闭合所有辅助支路的快速机械开关且闭锁所有辅助支路的电力电子开关；
闭锁转移支路的电力电子开关。
本发明进一步提供的优选技术方案为：所述直流断路器的初始状态为：所有主支路中快速机械开关闭合且电力电子开关导通，所有辅助支路中快速机械开关闭合且电力电子开关闭锁，转移支路中电力电子开关闭锁；
所述切换直流断路器处于第二工作模式包括：
步骤11：闭锁连接故障线路的主支路的电力电子开关，触发导通与该主支路对应的辅助支路的电力电子开关，触发导通转移支路的电力电子开关；
步骤12：当所述步骤11中流过连接故障线路的主支路的电流过零后，分断所述主支路的快速机械开关，及分断不与该主支路对应的辅助支路的快速机械开关；
步骤13：当所述步骤12中主支路和辅助支路的快速机械开关的分断开距耐受暂态分断电压后，闭锁所述转移支路的电力电子开关，所述故障线路的故障电流转移至所述能量吸收电路；当所述能量吸收电路中故障电流过零后高压直流输电***恢复正常运行。
本发明进一步提供的优选技术方案为：所述步骤13中高压直流输电***恢复正常运行后包括：
控制直流断路器隔离所述故障线路包括：分断与连接故障线路的主支路对应的辅助支路的快速机械开关，闭合其余辅助支路的快速机械开关，所述直流断路器恢复至所述初始状态；
或者，
控制直流断路器快速重合闸包括：
依据重合闸指令触发导通所述转移支路的电力电子开关，若故障线路的故障仍存在，则闭锁所述电力电子开关并隔离所述故障线路；
依据重合闸指令触发导通所述转移支路的电力电子开关，若故障线路的故障消除，则闭合连接故障线路的主支路的快速机械开关、触发导通其电力电子开关，并闭合不与该主支路对应的辅助支路的快速机械开关；当所述转移支路中流过的电流过零后，闭锁所述转移支路以及与该主支路对应的辅助支路的电力电子开关，所述直流断路器恢复至所述初始状态。
本发明进一步提供的优选技术方案为：所述直流断路器的初始状态为：所有主支路中快速机械开关闭合且电力电子开关导通，所有辅助支路中快速机械开关闭合且电力电子开关闭锁，转移支路中电力电子开关闭锁；
所述切换直流断路器处于第三工作模式包括：
步骤21：闭锁所有主支路的电力电子开关，触发导通转移支路和所有辅助支路的电力电子开关；
步骤22：当换流站出口的故障电流全部转移至所述转移支路和辅助支路后，分断所有主支路的快速机械开关；
步骤23：当所述快速机械开关的分断开距耐受暂态分断电压后，闭锁所述转移支路的电力电子开关，所述故障电流转移至所述能量吸收电路；当所述能量吸收电路中故障电流过零后高压直流输电***的负荷电流通过所述辅助支路导通。
与最接近的现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提供的一种新型组合式直流断路器，包括多条主支路和多条辅助支路，适用于换流站直流母线具有两条及以上出线的直流***中，能够快速隔离直流***发生的线路、母线和换流站等故障，保障直流***安全、可靠和经济运行；
2、本发明提供的一种新型组合式直流断路器，具有低损耗、快速、双向、强电路分断、扩展性强等特征，能够实现快速重合闸，满足直流电网不同的运行需求；
3、本发明提供的一种新型组合式直流断路器，多条主支路共用一条转移支路和一条能量吸收支路，能够随着直流线路增加，灵活、简单、低成本地进行扩展；
4、本发明提供的一种新型组合式直流断路器，在换流站出口发生故障且隔离后，依然能够维持直流***运行，不需要在换流站出口安装直流断路器，能够减少直流断路器在直流电网中的使用数量；
5、本发明提供的一种新型组合式直流断路器，相较于布置在直流线路两侧的独立混合式直流断路器，大大降低了支路断路器在高压大容量直流电网中的设备投资，利于直流电网的建设和混合式直流断路器的推广应用；
6、本发明提供的一种新型组合式直流断路器，能够大大减小直流电网中直流断路器的总体积，利于换流站整体布置与设计，便于实际工程实施。
附图说明
图1：本发明实施例中一种新型组合式直流断路器各支路示意图；
图2：本发明实施例中一种新型组合式直流断路器拓扑图；
图3：本发明实施例中全控器件反向串联开关拓扑图；
图4：本发明实施例中全控器件反向并联开关拓扑图；
图5：本发明实施例中第一全桥开关拓扑图；
图6：本发明实施例中第二全桥开关拓扑图；
图7：本发明实施例中二极管桥式开关拓扑图；
图8：本发明实施例中一种新型组合式直流断路器实施方案示意图；
图9：本发明实施例中另一种新型组合式直流断路器实施方案示意图；
图10：本发明实施例中直流断路器处于第一工作模式时状态示意图；
图11：本发明实施例中直流断路器处于第二工作模式时第一状态示意图；
图12：本发明实施例中直流断路器处于第二工作模式时第二状态示意图；
图13：本发明实施例中直流断路器处于第二工作模式时第三状态示意图；
图14：本发明实施例中直流断路器处于第三工作模式时第一状态示意图；
图15：本发明实施例中直流断路器处于第三工作模式时第二状态示意图；
图16：本发明实施例中直流断路器处于第三工作模式时第三状态示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面分别结合附图，对本发明实施例提供的一种新型组合式直流断路器进行说明。
图1为本发明实施例中一种新型组合式直流断路器各支路示意图，即新型组合式直流断路器的基本构成支路示意图，如图所示，本实施例中新型组合式直流断路器的基本构成支路包括主支路、辅助支路、转移支路和能量吸收支路。其中，
主支路用于高压直流输电***正常运行时导通负荷电流；
辅助支路用于隔离各个直流出线之间的电流和电压；
转移支路用于当任一主支路连接的直流出线或直流母线或直流换流站发生故障时分断故障电流；
能量吸收电路用于当任一主支路连接的直流出线或直流母线或直流换流站发生故障时分断过电压和吸收高压直流输电***中感性元件存储的能量。
图2为本发明实施例中一种新型组合式直流断路器拓扑图，如图所示，本实施例中新型组合式直流断路器包括一条转移支路、一条能量吸收支路，以及至少两条主支路和至少两条辅助支路；转移支路与能量吸收支路并联；主支路与辅助支路一一对应；主支路与高压直流输电***中直流母线的直流出线连接；辅助支路与转移支路串联后并联在与该辅助支路对应的主支路两端。其中，
主支路包括串联的至少一个快速机械开关和至少一个电力电子开关；
辅助支路包括串联的至少一个快速机械开关和至少一个电力电子开关；
转移支路包括多个串联的电力电子开关；
能量吸收电路包括非线性电阻或避雷器。
本实施例中快速机械开关可以为串联多断口机械开关也可以为多支路并联机械开关。其中，串联多断口机械开关包括串联的多个开关，多支路并联机械开关包括并联的多个开关。
本实施例中电力电子开关可以为全控器件反向串联开关、全控器件反向并联开关、第一全桥开关、第二全桥开关或者二极管桥式开关。其中，
图3为本发明实施例中全控器件反向串联开关拓扑图，如图所示，本实施例中全控器件反向串联开关包括两个反向串联的全控型电力电子器件，全控型电力电子器件分别反向并联一个二极管。
图4为本发明实施例中全控器件反向并联开关拓扑图，如图所示，本实施例中全控器件反向并联开关包括两个反向并联的全控型电力电子器件。
图5为本发明实施例中第一全桥开关拓扑图，如图所示，本实施例中第一全桥开关包括全桥结构单元，其桥臂包括全控型电力电子器件，其直流电容与第一电阻并联。
图6为本发明实施例中第二全桥开关拓扑图，如图所示，本实施例中第二全桥开关包括全桥结构单元，其桥臂包括全控型电力电子器件，其直流电容与第二电阻并联后与二极管串联。
图7为本发明实施例中二极管桥式开关拓扑图，如图所示，本实施例中二极管桥式开关包括全桥结构单元，其桥臂包括二极管，其直流电容与全控型电力电子器件并联。
基于上述电力电子开关的不同结构，本发明提供了两种新型组合式直流断路器实施方案。其中，
图8为本发明实施例中一种新型组合式直流断路器实施方案示意图，如图所示，本实施例中主支路、辅助支路和转移支路中电力电子开关均采用全控器件反向串联开关。
图9为本发明实施例中另一种新型组合式直流断路器实施方案示意图，如图所示，本实施例中主支路和转移支路中电力电子开关均采用第二全桥开关，辅助支路中电力电子开关采用全控器件反向串联开关。
下面分别结合附图，对本发明实施例提供的一种新型组合式直流断路器的应用方法进行说明。本发明中新型组合式直流断路器的应用方法为：依据高压直流输电***的运行状态切换所述直流断路器的工作模式：
当高压直流输电***正常运行时，切换直流断路器处于第一工作模式；
当高压直流输电***发生线路故障时，切换直流断路器处于第二工作模式；
当高压直流输电***发生换流站出口故障时，切换直流断路器处于第三工作模式。
(1)切换直流断路器处于第一工作模式
本实施例中直流断路器的操作方法为：
闭合所有主支路的快速机械开关且触发导通所有主支路的电力电子开关；
闭合所有辅助支路的快速机械开关且闭锁所有辅助支路的电力电子开关；
闭锁转移支路的电力电子开关。
(2)切换直流断路器处于第二工作模式
本实施例中直流断路器的初始状态为：所有主支路中快速机械开关闭合且电力电子开关导通，所有辅助支路中快速机械开关闭合且电力电子开关闭锁，转移支路中电力电子开关闭锁；切换直流断路器处于第二工作模式的方法为：
步骤11：闭锁连接故障线路的主支路的电力电子开关，触发导通与该主支路对应的辅助支路的电力电子开关，触发导通转移支路的电力电子开关；
步骤12：当步骤11中流过连接故障线路的主支路的电流过零后，分断主支路的快速机械开关，及分断不与该主支路对应的辅助支路的快速机械开关；
步骤13：当步骤12中主支路和辅助支路的快速机械开关的分断开距耐受暂态分断电压后，闭锁转移支路的电力电子开关，故障线路的故障电流转移至能量吸收电路；当能量吸收电路中故障电流过零后高压直流输电***恢复正常运行。
本实施例中高压直流输电***恢复正常运行后包括：
控制直流断路器隔离故障线路包括：分断与连接故障线路的主支路对应的辅助支路的快速机械开关，闭合其余辅助支路的快速机械开关，直流断路器恢复至初始状态；
或者，
控制直流断路器快速重合闸包括：
依据重合闸指令触发导通转移支路的电力电子开关，若故障线路的故障仍存在，则闭锁电力电子开关并隔离所述故障线路；
依据重合闸指令触发导通转移支路的电力电子开关，若故障线路的故障消除，则闭合连接故障线路的主支路的快速机械开关、触发导通其电力电子开关，并闭合不与该主支路对应的辅助支路的快速机械开关；当转移支路中流过的电流过零后，闭锁转移支路以及与该主支路对应的辅助支路的电力电子开关，直流断路器恢复至初始状态。
(3)切换直流断路器处于第三工作模式
直流断路器的初始状态为：所有主支路中快速机械开关闭合且电力电子开关导通，所有辅助支路中快速机械开关闭合且电力电子开关闭锁，转移支路中电力电子开关闭锁；切换直流断路器处于第三工作模式的方法为：
步骤21：闭锁所有主支路的电力电子开关，触发导通转移支路和所有辅助支路的电力电子开关；
步骤22：当换流站出口的故障电流全部转移至转移支路和辅助支路后，分断所有主支路的快速机械开关；
步骤23：当快速机械开关的分断开距耐受暂态分断电压后，闭锁转移支路的电力电子开关，故障电流转移至能量吸收电路；当能量吸收电路中故障电流过零后高压直流输电***的负荷电流通过辅助支路导通。
以图9所示新型组合式直流断路器实施方案示意图为例对上述新型组合式直流断路器的应用方法进行说明。本实施例中直流新型组合式直流断路器包括一条转移支路、一条能量吸收支路、两条主支路(主支路1和主支路2)和两条辅助支路(辅助支路1和辅助支路2)，主支路1与直流线路1连接，主支路2与直流线路2连接。
(1)切换直流断路器处于第一工作模式
图10为本发明实施例中直流断路器处于第一工作模式时状态示意图，如图所示，本实施例中闭合主支路1和主支路2的快速机械开关且触发导通电力电子开关，直流功率经过主支路1和主支路2向其他换流站传输。闭合辅助支路1和辅助支路2的快速机械开关且闭锁电力电子开关，负荷电流不会经过辅助支路流通。闭锁转移支路的电力电子开关。
(2)切换直流断路器处于第二工作模式
直流断路器的初始状态为：主支路1和主支路2中快速机械开关闭合且电力电子开关导通，辅助支路1和辅助支路2中快速机械开关闭合且电力电子开关闭锁，转移支路中电力电子开关闭锁；假设直流线路2发生接地故障，则：
图11为本发明实施例中直流断路器处于第二工作模式时第一状态示意图，如图所示，本实施例中闭锁主支路2的电力电子开关，触发导通辅助支路2的电力电子开关，触发导通转移支路的电力电子开关。当流过主支路2的电流过零后，分断主支路2的快速机械开关，以及分断辅助支路1的快速机械开关。
图12为本发明实施例中直流断路器处于第二工作模式时第二状态示意图，如图所示，本实施例中当主支路2和辅助支路1的快速机械开关的分断开距耐受暂态分断电压后，闭锁转移支路的电力电子开关，故障线路的故障电流转移至能量吸收电路；当能量吸收电路中故障电流过零后高压直流输电***恢复正常运行。
图13为本发明实施例中直流断路器处于第二工作模式时第三状态示意图，如图所示，本实施例中当故障线路电流过零后，分断辅助支路2的快速机械开关，闭合辅助支路1的快速机械开关，直流断路器完成故障线路隔离，并恢复至初始状态。
直流断路器快速重合闸包括：
依据重合闸指令触发导通转移支路的电力电子开关，若直流线路2的接地故障仍存在，则闭锁电力电子开关并控制直流线路2退出高压直流输电***；
依据重合闸指令触发导通转移支路的电力电子开关，若直流线路2的故障消除，则闭合主支路2的快速机械开关、触发导通其电力电子开关，并闭合辅助支路1的快速机械开关；当转移支路中流过的电流过零后，闭锁转移支路以及辅助支路1的电力电子开关，直流断路器恢复至初始状态。
(3)切换直流断路器处于第三工作模式
直流断路器的初始状态为：主支路1和主支路2中快速机械开关闭合且电力电子开关导通，辅助支路1和辅助支路2中快速机械开关闭合且电力电子开关闭锁，转移支路中电力电子开关闭锁；假设换流站1的出口发生接地故障，则：
图14为本发明实施例中直流断路器处于第三工作模式时第一状态示意图，如图所示，本实施例中闭锁主支路1和主支路2的电力电子开关，触发导通转移支路、辅助支路1和辅助支路2的电力电子开关。当故障电流全部转移至转移支路、辅助支路1和辅助支路2后，分断主支路1和主支路2的快速机械开关。
图15为本发明实施例中直流断路器处于第三工作模式时第二状态示意图，如图所示，本实施例中当快速机械开关的分断开距耐受暂态分断电压后，闭锁转移支路的电力电子开关，换流站的故障电流转移至能量吸收电路。
图16为本发明实施例中直流断路器处于第三工作模式时第三状态示意图，如图所示，本实施例中当能量吸收电路中故障电流过零后，高压直流输电***的负荷电流通过辅助支路1和辅助支路2导通。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种新型组合式直流断路器，其特征在于，所述组合式直流断路器包括一条转移支路、一条能量吸收支路，以及至少两条主支路和至少两条辅助支路；
所述转移支路与能量吸收支路并联；
所述主支路与所述辅助支路一一对应；所述主支路与高压直流输电***中直流母线的直流出线连接；所述辅助支路与所述转移支路串联后并联在与该辅助支路对应的主支路两端；
依据高压直流输电***的运行状态切换所述直流断路器的工作模式：
当所述高压直流输电***正常运行时，切换直流断路器处于第一工作模式；
当所述高压直流输电***发生线路故障时，切换直流断路器处于第二工作模式；
当所述高压直流输电***发生换流站出口故障时，切换直流断路器处于第三工作模式；
所述切换直流断路器处于第一工作模式包括：
闭合所有主支路的快速机械开关且触发导通所有主支路的电力电子开关；
闭合所有辅助支路的快速机械开关且闭锁所有辅助支路的电力电子开关；
闭锁转移支路的电力电子开关。
2.如权利要求1所述的一种新型组合式直流断路器，其特征在于，
所述主支路包括串联的至少一个快速机械开关和至少一个电力电子开关，用于高压直流输电***正常运行时导通负荷电流；
所述辅助支路包括串联的至少一个快速机械开关和至少一个电力电子开关，用于隔离所述直流出线之间的电流和电压；
所述转移支路包括多个串联的电力电子开关，用于当任一所述主支路连接的直流出线或直流母线或直流换流站发生故障时分断故障电流；
所述能量吸收支路包括非线性电阻或避雷器，用于当任一所述主支路连接的直流出线或直流母线或直流换流站发生故障时分断过电压和吸收高压直流输电***中感性元件存储的能量。
3.如权利要求2所述的一种新型组合式直流断路器，其特征在于，
所述机械开关包括串联多断口机械开关或多支路并联机械开关；所述串联多断口机械开关包括串联的多个开关，所述多支路并联机械开关包括并联的多个开关；
所述电力电子开关为双向导通/关断开关。
4.如权利要求2所述的一种新型组合式直流断路器，其特征在于，
所述电力电子开关包括全控器件反向串联开关、全控器件反向并联开关、第一全桥开关、第二全桥开关或二极管桥式开关；
所述全控器件反向串联开关包括两个反向串联的全控型电力电子器件，所述全控型电力电子器件分别反向并联一个二极管；
所述全控器件反向并联开关包括两个反向并联的全控型电力电子器件；
所述第一全桥开关包括全桥结构单元，其桥臂包括全控型电力电子器件，其直流电容与第一电阻并联；
所述第二全桥开关包括全桥结构单元，其桥臂包括全控型电力电子器件，其直流电容与第二电阻并联后与二极管串联；
所述二极管桥式开关包括全桥结构单元，其桥臂包括二极管，其直流电容与全控型电力 电子器件并联。
5.一种如权利要求1所述的一种新型组合式直流断路器的应用方法，其特征在于，所述直流断路器的初始状态为：所有主支路中快速机械开关闭合且电力电子开关导通，所有辅助支路中快速机械开关闭合且电力电子开关闭锁，转移支路中电力电子开关闭锁；
所述切换直流断路器处于第二工作模式包括：
步骤11：闭锁连接故障线路的主支路的电力电子开关，触发导通与该主支路对应的辅助支路的电力电子开关，触发导通转移支路的电力电子开关；
步骤12：当所述步骤11中流过连接故障线路的主支路的电流过零后，分断所述主支路的快速机械开关，及分断不与该主支路对应的辅助支路的快速机械开关；
步骤13：当所述步骤12中主支路和辅助支路的快速机械开关的分断开距耐受暂态分断电压后，闭锁所述转移支路的电力电子开关，所述故障线路的故障电流转移至所述能量吸收支路；当所述能量吸收支路中故障电流过零后高压直流输电***恢复正常运行。
6.如权利要求5所述的一种新型组合式直流断路器的应用方法，其特征在于，所述步骤13中高压直流输电***恢复正常运行后包括：
控制直流断路器隔离所述故障线路包括：分断与连接故障线路的主支路对应的辅助支路的快速机械开关，闭合其余辅助支路的快速机械开关，所述直流断路器恢复至所述初始状态；
或者， 控制直流断路器快速重合闸包括：
依据重合闸指令触发导通所述转移支路的电力电子开关，若故障线路的故障仍存在，则闭锁所述电力电子开关并隔离所述故障线路；
依据重合闸指令触发导通所述转移支路的电力电子开关，若故障线路的故障消除，则闭合连接故障线路的主支路的快速机械开关、触发导通其电力电子开关，并闭合不与该主支路对应的辅助支路的快速机械开关；当所述转移支路中流过的电流过零后，闭锁所述转移支路以及与该主支路对应的辅助支路的电力电子开关，所述直流断路器恢复至所述初始状态。
7.如权利要求5所述的一种新型组合式直流断路器的应用方法，其特征在于，所述直流断路器的初始状态为：所有主支路中快速机械开关闭合且电力电子开关导通，所有辅助支路中快速机械开关闭合且电力电子开关闭锁，转移支路中电力电子开关闭锁；
所述切换直流断路器处于第三工作模式包括：
步骤21：闭锁所有主支路的电力电子开关，触发导通转移支路和所有辅助支路的电力电子开关；
步骤22：当换流站出口的故障电流全部转移至所述转移支路和辅助支路后，分断所有主支路的快速机械开关；
步骤23：当所述快速机械开关的分断开距耐受暂态分断电压后，闭锁所述转移支路的电力电子开关，所述故障电流转移至所述能量吸收支路；当所述能量吸收支路中故障电流过零后高压直流输电***的负荷电流通过所述辅助支路导通。
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