一种混合式直流断路器开断方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种混合式直流断路器开断方法及装置，包括当接入混合式直流断路器的电流信号发生故障时，控制混合式直流断路器中主支路进行电流关断；依次关断混合式直流断路器中转移支路上的主电力电子开关并投入混合式直流断路器中能量吸收支路上相对应的金属氧化锌避雷器；本发明专利技术提供的混合式直流断路器开断方法，降低了高压直流断路器故障电流峰值大小，减小了系统中关键设备所受的电流应力和避雷器吸收的能量时受到的冲击电流热效应。

A method and device for breaking Hybrid DC circuit breaker

【技术实现步骤摘要】
一种混合式直流断路器开断方法及装置
本专利技术属于电力设备数值分析模型
，具体涉及一种混合式直流断路器开断方法及装置。
技术介绍
由于架空输电线是裸露在空气中的，导线容易发生短路、闪络等暂时性故障，而且柔性直流技术存在固有缺陷，无法单纯依靠换流器控制实现直流侧故障的清除，需要依靠直流断路器清除故障。传统的机械直流断路器可以在几十个毫秒内切断直流电流，但仍然难以满足柔性直流输电系统运行保护的要求。尽管目前提出的固态直流断路器可以克服切断速度慢的问题，但电力电子器件在导通状态下的损耗非常大且造价高，难以应用于工程实践。混合式直流断路器可以快速的切断故障电流且其导通损耗较低，可以较好的克服机械直流断路器和固态直流断路器产生的问题。由于柔性直流系统电力电子器件较多且昂贵，为保护相对脆弱的电力电子器件，加快断路器开断速度，降低高压直流断路器开断过程中故障电流峰值的大小具有较大的意义。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种混合式直流断路器开断方法及装置，可以加快断路器开断速度，降低高压直流断路器开断过程中故障电流峰值，满足电力设备保护需求。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：本专利技术提供的一种混合式直流断路器开断方法，其改进之处在于，包括：当接入混合式直流断路器的电流信号发生故障时，控制混合式直流断路器中主支路进行电流关断；依次关断混合式直流断路器中转移支路上的主电力电子开关并投入混合式直流断路器中能量吸收支路上相对应的金属氧化锌避雷器。优选的，所述混合式直流断路器，包括：相互并联的主支路和转移支路；所述主支路包括：依次串联的超快速隔离开关和辅助电力电子开关；所述转移支路包括：多个串联的主电力电子开关；每个主电力电子开关的两端均并联有能量吸收支路；所述能量吸收支路包括：金属氧化锌避雷器。优选的，所述控制混合式直流断路器中主支路进行电流关断，包括：关断所述主支路中的辅助电力电开关，当所述主支路电流变为0时，开断所述主支路模型中的超快速隔离开关。优选的，所述依次关断混合式直流断路器中转移支路上的主电力电子开关并投入混合式直流断路器中能量吸收支路上相对应的金属氧化锌避雷器，包括：以接入混合式直流断路器的电流信号流向方向按顺序依次关断所述转移支路中的主电力电子开关；其中，每关断一组主电力电子开关并投入相对应的一组金属氧化锌避雷器。进一步的，所述主电力电子开关个数和所述金属氧化锌避雷器个数相同，均为2-7组。基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种混合式直流断路器开断装置，其改进之处在于，包括：第一控制单元：用于当接入混合式直流断路器的电流信号发生故障时，控制混合式直流断路器中主支路进行电流关断；第二控制单元：用于依次关断混合式直流断路器中转移支路上的主电力电子开关并投入混合式直流断路器中能量吸收支路上相对应的金属氧化锌避雷器。优选的，所述混合式直流断路器，包括：相互并联的主支路和转移支路；所述主支路包括：依次串联的超快速隔离开关和辅助电力电子开关；所述转移支路包括：多个串联的主电力电子开关；每个主电力电子开关的两端均并联有能量吸收支路；所述能量吸收支路包括：金属氧化锌避雷器。优选的，所述第一控制单元具体用于：关断所述主支路中的辅助电力电开关，当所述主支路电流变为0时，开断所述主支路模型中的超快速隔离开关。优选的，所述第二控制单元具体用于：以接入混合式直流断路器的电流信号流向方向按顺序依次关断所述转移支路中的主电力电子开关；其中，每关断一组主电力电子开关投入一组金属氧化锌避雷器。进一步的，所述主电力电子开关个数和所述金属氧化锌避雷器个数相同，均为2-7组。与最接近的现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：本专利技术提供一种混合式直流断路器开断方法及装置，包括当接入混合式直流断路器的电流信号发生故障时，控制混合式直流断路器中主支路进行电流关断；依次关断混合式直流断路器中转移支路上的主电力电子开关并投入混合式直流断路器中能量吸收支路上相对应的金属氧化锌避雷器；本专利技术提供的混合式直流断路器开断方法，降低了高压直流断路器故障电流峰值大小，减小了系统中关键设备所受的电流应力和避雷器吸收的能量时受到的冲击电流热效应，延长了避雷器使用寿命，提升了直流系统运行的可靠性。附图说明图1为本专利技术混合式直流断路器开断方法流程图；图2为本专利技术混合直流断路器结构示意图；图3为传统开断方法和本专利技术混合式直流断路器开断方法下直流断路器电流对比图；图4为传统开断方法和本专利技术混合式直流断路器开断方法下直流断路器两端电压对比图；图5为传统开断方法和本专利技术混合式直流断路器开断方法下避雷器吸收总能量对比图；图6为传统开断方法和本专利技术混合式直流断路器开断方法下各个避雷器吸收能量对比图；图7为本专利技术混合式直流断路器开断装置图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了解决断路器开断速度慢，高压直流断路器开断过程中故障电流峰值高的问题，本专利技术提供一种混合式直流断路器开断方法，如图1所示，包括：当接入混合式直流断路器的电流信号发生故障时，控制混合式直流断路器中主支路进行电流关断；依次关断混合式直流断路器中转移支路上的主电力电子开关并投入混合式直流断路器中能量吸收支路上相对应的金属氧化锌避雷器。为了更加清楚的表明本专利技术的目的，下面结合具体的实施例对本专利技术的方法作进一步解释：在本专利技术的实施例中，混合式直流断路器如图2所示，包括：相互并联的主支路和转移支路；所述主支路包括：依次串联的超快速隔离开关和辅助电力电子开关；所述转移支路包括：多个串联的主电力电子开关；每个主电力电子开关的两端均并联有能量吸收支路；所述能量吸收支路包括：金属氧化锌避雷器。在本专利技术的实施例中，控制混合式直流断路器中主支路进行电流关断，包括：关断所述主支路中的辅助电力电开关，当所述主支路电流变为0时，开断所述主支路模型中的超快速隔离开关。在本专利技术的实施例中，依次关断混合式直流断路器中转移支路上的主电力电子开关并投入混合式直流断路器中能量吸收支路上相对应的金属氧化锌避雷器，包括：以接入混合式直流断路器的电流信号流向方向按顺序依次关断所述转移支路中的主电力电子开关；其中，每关断一组主电力电子开关并投入相对应的一组金属氧化锌避雷器。具体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合式直流断路器开断方法，其特征在于，所述方法包括：/n当接入混合式直流断路器的电流信号发生故障时，控制混合式直流断路器中主支路进行电流关断；/n依次关断混合式直流断路器中转移支路上的主电力电子开关并投入混合式直流断路器中能量吸收支路上相对应的金属氧化锌避雷器。/n

【技术特征摘要】
1.一种混合式直流断路器开断方法，其特征在于，所述方法包括：
当接入混合式直流断路器的电流信号发生故障时，控制混合式直流断路器中主支路进行电流关断；
依次关断混合式直流断路器中转移支路上的主电力电子开关并投入混合式直流断路器中能量吸收支路上相对应的金属氧化锌避雷器。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合式直流断路器，包括：相互并联的主支路和转移支路；
所述主支路包括：依次串联的超快速隔离开关和辅助电力电子开关；
所述转移支路包括：多个串联的主电力电子开关；
每个主电力电子开关的两端均并联有能量吸收支路；
所述能量吸收支路包括：金属氧化锌避雷器。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制混合式直流断路器中主支路进行电流关断，包括：
关断所述主支路中的辅助电力电开关，当所述主支路电流变为0时，开断所述主支路模型中的超快速隔离开关。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依次关断混合式直流断路器中转移支路上的主电力电子开关并投入混合式直流断路器中能量吸收支路上相对应的金属氧化锌避雷器，包括：
以接入混合式直流断路器的电流信号流向方向按顺序依次关断所述转移支路中的主电力电子开关；
其中，每关断一组主电力电子开关并投入相对应的一组金属氧化锌避雷器。


5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主电力电子开关个数和所述金...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴维，许韦华，杨杰，司马文霞，韩雪，杨鸣，付峥争，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，重庆大学，
类型：发明
国别省市：北京;11