[發明專利]集成故障定位的固態斷路器RCD緩沖電路及故障定位方法

有效

• 申請號: 201610859448.8
• 申請日: 2016-09-27
• 公開（公告）號: CN106468752B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 劉飛;查曉明;劉文君;熊曉琪;謝博宇
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

1.一種集成了故障定位功能的固態斷路器RCD緩沖電路，應用于直流微電網中，其特征在于，包括固態斷路器以及RCD緩沖電路，其中，

所述固態斷路器包括兩個反串聯IGBT組，每個IGBT組由IGBT反并聯二極管構成，固態斷路器的兩端分別為V1端和V2端，其中，V1端口的母線上串聯隔離開關T，用于確保故障線路段與微網系統剩余部分隔離；

所述的緩沖電路包括電容Cs，電容Cs一端與V1集電極相連，另一端分別連接緩沖電阻Rs與二極管Ds的陽極，緩沖電阻Rs的另一端連信號地；繼電器Ts一端與二極管Ds的陰極相連，另一端連接V2的集電極，與隔離開關T共用同一控制信號，用于控制二極管Ds支路在發揮緩沖作用時導通，在故障定位過程中關斷。

2.基于權利要求1所述的集成了故障定位功能的固態斷路器RCD緩沖電路的直流微網中故障點的檢測與計算方法，其特征在于，線路電流i滿足二階電路零輸入響應變化規律，其衰減系數、阻尼振蕩頻率等參數與短路點距離有函數關系，通過對線路電流i進行采樣檢測，計算故障點的距離方法如下：

在LC振蕩電路中，電容Cs具有初始電壓，線路電流i滿足二階電路零輸入響應變化規律，表示為：

其中，α_d為衰減系數、ω_d為阻尼諧振頻率；在采樣頻率滿足要求時檢測線路電流i，N為采樣點個數，A_i為采樣電流值，t_i為采樣時刻，α_d、ω_d計算方法如下：

它們與電路的自然頻率ω_o滿足關系：

故障距離λ與故障電阻R_f計算過程如下：

其中，

Ls為斷路器寄生電感、λR為線路電阻、λL為電感。