Deze thesis stelt nieuwe methodes voor om te helpen met de ontwikkeling van kortsluitbeveiliging van gelijkstroom-netten op laagspanning. De maatregelen die genomen worden om klimaatverandering tegen te gaan, zoals het verhogen van het aandeel hernieuwbare energie in onze elektriciteitsproductie en van de efficientie waarmee we energie transporteren en consumeren, gaat samen met een energietransitie waarbij steeds meer van onze energieconsumptie elektrisch wordt. Dit vraagt echter een significante verhoging van het aantal omvormers van wisselstroom (AC) naar gelijkstroom (DC) en omgekeerd. Omwille van die reden is er de laatste jaren steeds meer interesse naar gelijkstroom-netten op laagspanning als alternatief voor de huidige wisselstroom-netten. Een grote uitdaging voor de uitbouw van deze technologie is echter het gebrek aan ervaring dat we hiermee hebben, en dit is vooral een probleem op vlak van beveiliging van deze netten. In tegenstelling tot AC zijn er geen gestandardiseerde, wijdverspreide en gevalideerde methodes om een DC net en zijn beveiliging te ontwerpen en te testen. Aangezien een DC net zich fundamenteel anders gedraagt tijdens een kortsluiting dan we gewoon zijn in AC, is het nodig om hier nieuwe methodes voor te ontwikkelen. Daarom stelt deze thesis een eerste versie voor van een ontwerpmethode voor de kortsluitbeveiliging van een DC nano-net op laagspanning. Enerzijds wordt er gefocust op nieuwe methodes voor het berekenen van de verwachte kortsluitstroom in een DC net, aangezien de relevante IEC standaard niet aangepast is aan de huidige, complexere LVDC netten die in opgang zijn. Anderzijds stelt de thesis een stappenplan voor voor het ontwerp van detectiealgoritmes voor kortsluitingen, aangezien de standaard methode die hiervoor gebruikt wordt in AC niet toepasbaar is op het verschillende foutgedrag van een DC net.

This thesis proposes new methods to aid the development of short circuit protection for low voltage direct current (DC) grids. The measures taken to combat climate change, such as increasing the share of renewable energy in our electricity production and the efficiency with which we transport and consume energy, goes hand in hand with an energy transition in which more and more of our energy consumption becomes electric. However, this requires a significant increase in the number of convertors from alternating current (AC) to direct current (DC) and vice versa. Therefore, in recent years there has been an increasing interest for low voltage DC grids as an alternative to our current AC grids. However, a major challenge for the rollout of this technology is our lack of experience, which is especially problematic for the protection of these grids. As opposed to AC, no standardised, universally adopted and validated methods are available to design and test a DC grid and its protection system. As a DC grid behaves fundamentally different in short circuit conditions than what we are used to in AC, there is a need to develop new methods for this purpose. Therefore, this thesis proposes a first version of a design methodology for the short circuit protection of low voltage DC nano-grids. On the one hand, it focuses on new methods to calculate the expected short circuit current in a DC grid, because the relevant IEC standard is not adapted to the current, more complex LVDC grids we see emerging today. On the other hand, the thesis proposes a step by step methodology for the design of short circuit detection algorithms, because the standard AC design method is not applicable to the different fault behaviour of a DC grid.