[發明專利]直流斷路器充電裝置控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201210550404.9
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103022958A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 謝祥偉;羅俊;曹詩玉;張念;姚其新;楊振東
• 申請（專利權）人: 湖北省電力公司檢修分公司;國家電網公司;北京西能達科技有限公司
• 主分類號: H02H1/00
• 分類號: H02H1/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

技術領域

本發明屬于充電控制領域，具體地指一種直流斷路器充電裝置控制系統及其控制方法。

背景技術

直流斷路器作為換流站的核心主設備，在直流輸電運行方式轉換時起到電流轉移和斷流功能，其可靠性和穩定性直接決定直流系統運行的可靠性。交流斷路器通常使用SF6吹弧方式進行滅弧，能夠在交流電流過零時有效滅弧實現斷流能力，直流斷路器也使用交流斷路器作為其斷流部件，但由于直流電流沒有過零點，由吹弧式斷路器產生的電弧無法被滅弧，?因此不能簡單的使用其斷開直流電流，在直流斷路器的應用中，使用專門的直流斷路器充電回路與LC振蕩回路相配合，利用電容器充電電壓與振蕩回路的電感、快速刀閘以及交流斷路器組成電流震蕩回路，在直流回路中制造出電流過零點，從而使得直流電流能被有效分斷。其原理如圖1所示，其中R_high—充電裝置20KV高壓端子，Udc—充電裝置及控制回路，C—充電電容，L—振蕩回路電抗器，B—斷路器，S1—快速刀閘，?R—氧化鋅避雷器，其中，充電電容C正電壓端與直流中性母線及SF6斷流器B等電位，充電電容負端經快速刀閘S1與電抗器L相連。避雷器R用于平抑充放電過程中的過電壓。

為保證斷路器分閘時，LC有足夠的能量放電，必須預先對電容器充電，目前充電裝置及其控制器都是隨一次設備從國外原裝進口，因使用年限長超過8年以上，元器件老化穩定性變差，除了不能實現遠方充電控制外，充電電壓還不能達到指定要求，導致電容放電時放電電流不足不能抵消斷路器上的直流輸電電流，無法實現斷路器的正常分斷。通過故障原因分析認為是充電控制器工作不正常所致。上述問題，原國外廠家一直無法解決，國內又無相關產品替代，為解決備品，消除故障，保證直流輸電系統的正常運行，進行了本項目的研發。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述不足提供一種直流斷路器充電裝置控制系統及其控制方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種直流斷路器充電裝置控制系統，包括輸入模塊、輸出模塊，處理器、存儲模塊和通訊模塊，所述輸入模塊的輸出端與處理器相連，所述輸出模塊輸入端、存儲模塊和通訊模塊均與處理器相連，所述輸入模塊的輸入端分別與所述直流斷路器充電裝置中充電電流互感器CT、直流反饋電壓電路以及直流極控系統相連接；所述輸出模塊的輸出端與所述直流斷路器充電裝置中可控硅觸發極相連接。

所述控制系統上還設置有一個就地/遠方選擇開關，就地/遠方選擇開關的輸出端與所述輸入模塊的輸入端相連接；所述輸出模塊還通過ST光信號與直流極控系統連接，輸出直流反饋電壓電路反饋電壓信號，所述輸出模塊還設置有狀態指示燈信號接口；所述存儲模塊包括參數存儲器和充電裝置狀態報文存儲器；所述通訊模塊包括有線通信接口和/或無線通信接口。

所述輸入模塊還包括備用電流模擬量采樣接口，所述輸出模塊還包括報警信號輸出接口。

所述有線通信接口包括RS232串口、USB接口和CAN網絡接口。

所述狀態指示燈信號接口連接有多個指示燈，所述指示燈包括電源指示燈、就地/遠方選擇開關、充電狀況指示燈以及各種報警狀況指示燈。

本發明還提供一種直流斷路器充電裝置控制系統的控制方法，具體步驟是：

步驟1：所述輸入模塊采集直流斷路器充電裝置中充電電流互感器CT、直流反饋電壓電路以及直流極控系統中的信號，通過所述處理器比對預存在存儲模塊中的參考極限值，如果超過參考極限值范圍，所述處理器通過輸出模塊送出報警信號，如果未超過參考極限值范圍，轉下一步；?

步驟2：所述處理器通過就地/遠方選擇開關的設定，判別是就地充電控制模式或遠方充電控制模式，如是就地充電控制模式，并且所述直流反饋電壓電路的首次充電反饋電壓超過9V，所述處理器將處理器中設置的充電停止標志置“1”，表示電已充滿，返回步驟1；如果所述直流反饋電壓電路的充電反饋電壓在5V以下，則轉下一步；如果所述直流反饋電壓電路的充電反饋電壓在5-9V之間，則保持已有的充電或停止充電狀態；如是遠方充電控制模式，所述處理器通過連接的直流極控系統判斷充電開入命令是否存在，如是轉下一步，否則停止充電，所述處理器通過輸出模塊發出無充電命令報警信號；

步驟3：所述處理器將處理器中設置的充電停止標志置“0”，表示正在充電中；

步驟4：所述處理器通過所述充電電流互感器檢查交流電壓是否過零點，如過零點，則通過輸出模塊輸出觸發脈沖命令，否則禁止發送觸發命令；

步驟5：所述處理器依據預存在存儲模塊中的充電電流值，計算可控硅觸發角；