[發明專利]一種級聯全橋直流斷路器控制系統的控制方法

有效

• 申請號: 201410848554.7
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104638619B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 魏曉光;湯廣福;高陽;楊兵建;客金坤
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;全球能源互聯網研究院;華北電網有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種級聯全橋直流斷路器控制系統的控制方法，所述全橋直流斷路器控制系統包括：對直流線路電流、換流回路電流、斷流回路電流的檢測；對換流回路子模塊的IGBT導通和閉鎖控制；對斷流回路子模塊導通和閉鎖的控制；對快速機械開關分合的控制；接收上級控制保護設備的斷路器分合閘命令；對送能單元的控制；對換流回路子模塊故障監測；對斷流回路子模塊故障監測；對電流采集單元故障監測；對快速機械開關故障監測；對送能單元故障監測；其特征在于，所述控制系統具有以下控制時序：

首先接收傳感檢測單元的數據，判斷線路和各支路是否出現過流；

接收換流回路子模塊回報，接收斷流回路子模塊回報，監測子模塊故障；

接收快速機械開關回報，監測快速機械開關分合狀態和是否有故障；

接收上級控制保護的指令；

根據各部分的回報，對各部分故障進行處理；

根據上級控制保護指令，傳感檢測單元檢測結果，故障處理結果以及直流斷路器現在所處的狀態，通過順序控制算法，決定接下來斷路器的控制操作；

根據順控算法的結果，向換流回路子模塊發送控制命令；

根據順控算法的結果，向斷流回路子模塊發送控制命令；

根據順控算法的結果，向快速機械開關發送控制命令；

向上級控制保護發送斷路器當前狀態，包括分合閘狀態和故障狀態。

2.根據權利要求1所述的級聯全橋直流斷路器控制系統的控制方法，其特征在于，所述對各部分故障進行處理具有以下控制時序：

對于影響斷路器正常運行的故障，斷路器控制保護設備要報嚴重故障，并退出運行；

對于直流斷路器仍能正常運行的故障，斷路器控制保護設備要報輕微故障。

3.根據權利要求2所述的級聯全橋直流斷路器控制系統的控制方法，其特征在于，所述對換流回路子模塊的IGBT導通和閉鎖控制為當換流回路子模塊的IGBT導通時，用于流過正常線路電流；當換流回路子模塊的IGBT閉鎖時，換流回路電流對換流回路IGBT子模塊電容充電，使換流回路電流轉移至斷流回路。

4.根據權利要求2所述的級聯全橋直流斷路器控制系統的控制方法，其特征在于，所述對斷流回路子模塊導通和閉鎖的控制斷為：當斷流回路子模塊IGBT導通時，用于短時流過直流線路電流；當斷流回路子模塊IGBT閉鎖時，斷流回路子模塊電容充電，子模塊電容電壓上升。

5.根據權利要求2所述的級聯全橋直流斷路器控制系統的控制方法，其特征在于，所述對快速機械開關分合的控制為：快速機械開關分閘，用于承受直流母線電壓和避雷器殘壓；快速機械開關合閘，用于流過直流線路電流。

6.根據權利要求2所述的級聯全橋直流斷路器控制系統的控制方法，其特征在于，所述直流斷路器包括四種狀態：合閘狀態、第一次換流狀態、快速機械開關分斷狀態和分閘狀態；所述順序控制算法根據所述直流斷路器所處的四種狀態分為4個階段：

第一階段是當直流斷路器為合閘狀態時，所述順序控制算法為：首先檢測是否有子模塊故障或者快速機械開關故障，如果有子模塊故障或者快速機械開關故障，就報嚴重故障，進入第4階段，然后結束該段算法；如果沒有子模塊故障或者快速機械開關故障，就檢測是否發生了網絡通信故障，如果發生了就報輕微故障；不管有沒有發生網絡通信故障，都檢測線路是否過流，如果過流就閉鎖換流回路子模塊，進入第2階段，并結束該段算法；如果沒有過流就檢查是否收到分閘命令；如果有分閘命令就閉鎖換流回路子模塊，進入第2階段，然后結束該段算法；如果沒有分閘命令，直接結束該段算法；

第二階段是當直流斷路器為第一次換流狀態時，所述順序控制算法為：首先檢測是否發生子模塊故障或者快速機械開關故障，如果發生了子模塊故障或者快速機械開關故障，就閉鎖斷流回路，報嚴重故障，進入第4階段，然后結束該段算法；如果沒有發生子模塊故障或者快速機械開關故障，就檢查換流回路電流是否小于100A；如果換流回路電流小于100A，就關斷快速機械開關，進入第3階段，然后算法結束；如果換流回路電流不小于100A，就直接結束該段算法；

第三階段是當直流斷路器為快速機械開關分斷狀態時，所述順序控制算法為：首先檢測是否發生子模塊故障或者快速機械開關故障，如果發生了子模塊故障或者快速機械開關故障，就閉鎖斷流回路，報嚴重故障，進入第4階段；如果沒有發生子模塊故障或者快速機械開關故障，就檢測快速機械開關是否動作完成；如果快速機械開關動作完成就閉鎖斷流回路，進入第4階段，然后結束該段算法；如果快速機械開關未動作完成，就直接結束該段算法；

第四階段是當直流斷路器為分閘狀態時，所述順序控制算法為：當發生子模塊故障或快速機械開關故障時，報嚴重故障，然后結束該段算法；如果沒有發生子模塊故障或快速機械開關故障，就直接結束該段算法。