一种海底高压电源变换器模块冗余切换方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种海底高压电源变换器模块冗余切换方法及切换系统，属于海底电源技术领域，用于解决目前海底电源冗余成本高且需要冗余的技术问题，此方法包括不停机切换方法和停机切换方法；不停机切换方法为：判断模块是否出现故障；当判断模块出现故障时，将出现故障而需要切除的模块进行放电，待放电至预设电压时，将出现故障的模块进行旁路，其它模块不停机正常工作；停机切换方法为：判断模块是否出现故障；当判断模块出现故障时，控制高压电源变换器停机，将出现故障的模块进行放电，待放电至预设电压时，将出现故障的模块进行旁路，然后再启动高压电源变换器。本发明专利技术具有成本更低、可不停机冗余切换且可靠性高等优点。可不停机冗余切换且可靠性高等优点。可不停机冗余切换且可靠性高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种海底高压电源变换器模块冗余切换方法及系统


[0001]本专利技术主要涉及海底电源
，具体涉及一种海底高压电源变换器模块冗余切换方法及系统。

技术介绍

[0002]对于海洋等领域的远距离传输，传输电压非常高，在负载端需要有将高压转换为低压的电源转换设备，其中要求电源转换设备的安全性能非常高。一般需要对整个电源进行冗余备份(自动或者人工)；但现有技术中在进行冗余备份时，需要停机、断电进行操作，同时整个系统的体积和造价更高。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种成本低、可靠性高、不停机在线切除的海底高压电源变换器模块冗余切换方法及系统。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0005]一种海底高压电源变换器模块冗余切换方法，包括不停机切换方法和停机切换方法；
[0006]其中不停机切换方法为：
[0007]判断海底高压电源变换器模块是否出现故障；
[0008]当判断模块出现故障时，将出现故障而需要切除的模块进行放电，待放电至预设电压时，将出现故障的模块进行旁路，其它模块不停机正常工作；
[0009]其中停机切换方法为：
[0010]判断海底高压电源变换器模块是否出现故障；
[0011]当判断模块出现故障时，控制高压电源变换器停机，将出现故障的模块进行放电，待放电至预设电压时，将出现故障的模块进行旁路，然后再启动高压电源变换器。
[0012]作为上述技术方案的进一步改进：
[0013]在电源变换器无备份冗余模块的情况下，当切除故障的模块后，降低电源变换器的最大输入电压。
[0014]在电源变换器有备份冗余模块，且各备份冗余模块在正常时先切除不投入工作的情况下，当切除故障的模块后，投入相应数量的备份冗余模块。
[0015]在电源变换器有备份冗余模块，且各备份冗余模块在正常时均工作的情况下，直接切除故障的模块，其它各模块正常工作。
[0016]在电源变换器有备份冗余模块，且各备份冗余模块在正常时均工作的情况下，先检测各模块的输入电压是否在正常工作电压范围内，如是，则各备份冗余模块和其它各模块均正常工作；如否，则逐一切除各备份冗余模块，直至各模块的输入电压在正常工作电压范围内。
[0017]在有备份冗余模块切除的情况下，在直接切除故障的模块后，投入最先切除的备
份冗余模块。
[0018]在各模块的输入端并联有第一电路和第二电路，其中第一电路中串联有电阻和第一开关；所述第二电路中串联有第二开关；通过接通第一开关而将第一电路接通，通过第一电阻对模块进行放电。
[0019]待放电至预设电压时，通过闭合第二开关而将故障的模块进行旁路。
[0020]本专利技术还公开了一种海底高压电源变换器模块冗余切换系统，包括
[0021]第一检测模块，用于判断海底高压电源变换器模块是否出现故障；
[0022]第一控制模块，用于当判断模块出现故障时，将出现故障而需要切除的模块进行放电，待放电至预设电压时，将出现故障的模块进行旁路，其它模块不停机正常工作。
[0023]本专利技术进一步公开了一种海底高压电源变换器模块冗余切换系统，包括
[0024]第二检测模块，用于判断海底高压电源变换器模块是否出现故障；
[0025]第二控制模块，用于当判断模块出现故障时，控制高压电源变换器停机，将出现故障的模块进行放电，待放电至预设电压时，将出现故障的模块进行旁路，然后再启动高压电源变换器。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0027]本专利技术的海底高压电源变换器模块冗余切换方法及系统，无需对整个电源变换器进行备份，只需要通过各模块进行冗余操作即可，极大节省成本和空间；同时上述冗余切换方法可以实现故障不停机的切换，达到了持续运行的要求，对需要实时性数据监控提供了可靠的电源供应保证；进一步地，在故障模块切除之前，对故障模块进行放电，串联电阻对放电电流进行限制，极大的减少了峰值放电电流，待检测到模块输入电压小于预制电压后另一开关管导通旁路，极大降低了另一路开关管的切除电流，保证了可靠的放电和切除旁路，同时使选型的开关管体积更小且成本低。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的方法在实施例一的流程图。
[0029]图2为本专利技术的方法在实施例二的流程图。
[0030]图3为本专利技术的系统在具体应用时的实施例图。
具体实施方式
[0031]以下结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。
[0032]实施例一：
[0033]如图1所示，本实施例的海底高压电源变换器模块冗余切换方法，属于不停机切换方法，具体步骤为：
[0034]判断海底高压电源变换器模块(如DC
‑
DC变换模块)是否出现故障；
[0035]当判断模块出现故障时，将出现故障而需要切除的模块进行放电，待放电至预设电压时，将出现故障的模块进行旁路而进行切除，其它模块不停机正常工作，保证电源变换器在模块故障下不停机而持续输出。
[0036]本专利技术的海底高压电源变换器模块冗余切换方法，无需对整个电源变换器进行备份，只需要通过各模块进行冗余操作即可，极大节省成本和空间；同时上述冗余切换方法可
以实现故障不停机的切换，达到了持续运行的要求，对需要实时性数据监控提供了可靠的电源供应保证；进一步地，在故障模块切除之前，对故障模块进行放电，使其电压电流在较小范围内，不仅仅保证切换的安全性，更重要的是能够使得对应的切换开关的容量较小，体积小且成本低。
[0037]本实施例中，在电源变换器无备份冗余模块的情况下，当切除故障的模块后，降低电源变换器的最大输入电压，从而保证余下的各模块的输入电压均在正常工作范围，从而保证各各模块的正常工作。当然，在其它实施例中，在无备份冗余模块的情况下，也可以提高各模块本身的容量，这样即使在切除一个或少量模块的情况下，也能保证整个电源变换器的正常工作。
[0038]本实施例中，在电源变换器有备份冗余模块，且各备份冗余模块在正常时先切除而不投入工作的情况下，当切除故障的模块后，投入相应数量的备份冗余模块。也就是说，上述各备份冗余模块均与各模块是处于串联状态，但是均被旁路掉，在有故障模块切除的情况下，从而投入对应数量的备份冗余模块，保证整个变换器的正常工作。
[0039]本实施例中，在电源变换器有备份冗余模块，且各备份冗余模块在正常时均工作的情况下，直接切除故障的模块，其它各模块正常工作。在正常工作时，各模块均处于工作状态，各模块的输入电压且均在正常工作范围内，在切除故障模块后，其它各模块的电压会稍有提升，但均在正常工作电压范围内。
[0040]本实施例中，在初始状态下，在电源变换器有备份冗余模块，且各备份冗余模块在正常时均工作的情况下，先检测各模块的输入电压是否在正常工作电压范围内，如是，则各备份冗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海底高压电源变换器模块冗余切换方法，其特征在于，包括不停机切换方法和停机切换方法；其中不停机切换方法为：判断海底高压电源变换器模块是否出现故障；当判断模块出现故障时，将出现故障而需要切除的模块进行放电，待放电至预设电压时，将出现故障的模块进行旁路，其它模块不停机正常工作；其中停机切换方法为：判断海底高压电源变换器模块是否出现故障；当判断模块出现故障时，控制高压电源变换器停机，将出现故障的模块进行放电，待放电至预设电压时，将出现故障的模块进行旁路，然后再启动高压电源变换器。2.根据权利要求1所述的海底高压电源变换器模块冗余切换方法，其特征在于，在电源变换器无备份冗余模块的情况下，当切除故障的模块后，降低电源变换器的最大输入电压。3.根据权利要求1所述的海底高压电源变换器模块冗余切换方法，其特征在于，在电源变换器有备份冗余模块，且各备份冗余模块在正常时先切除不投入工作的情况下，当切除故障的模块后，投入相应数量的备份冗余模块。4.根据权利要求1所述的海底高压电源变换器模块冗余切换方法，其特征在于，在电源变换器有备份冗余模块，且各备份冗余模块在正常时均工作的情况下，直接切除故障的模块，其它各模块正常工作。5.根据权利要求4所述的海底高压电源变换器模块冗余切换方法，其特征在于，在电源变换器有备份冗余模块，且各备份冗余模块在正常时均工作的情况下，先检测各模块的输入电压是否在正常工作电压范围内，如是，...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖剑飞，钟瑞祥，汤世娟，王颖曜，宋安玲，
申请(专利权)人：长沙广义变流技术有限公司，
类型：发明
国别省市：