[發明專利]直流變換器過流保護方法

有效

• 申請號: 201611197896.2
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN107069669B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 王瑞田;肖飛;楊國潤;范學鑫;謝楨;郭鵬輝
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 馬輝

本發明涉及電力電子化電力系統領域，公開了一種直流變換器過流保護方法，包括以下步驟：根據元件選型過程中的設計裕量，設定直流變換器輸出電流瞬時保護值，明確系統對直流變換器的過載、故障限流指標要求，確定直流變換器穩態輸出的電壓?電流特性，并擬合功率與維持時間之間的數學關系，依正常、過載、故障限流、瞬時過流四種工況形成保護方案。本發明直流變換器過流保護方法，充分考慮系統選擇性保護的需求，與系統其他保護元件或裝置協調配合，實現直流變換器在正常、過載、故障限流、瞬時過流工況下完備的過流保護功能，提高電力電子化配電網絡的供電連續性。

技術領域

本發明涉及電力電子化電力系統領域，具體涉及一種直流變換器過流保護方法。

背景技術

在直流配電網中，直流變換器作為主要的電源設備，在短路、過載等極端工況下需要在保證設備自身安全地同時，具備完善的過流保護功能，以協調配合斷路器、熔斷器等系統中的其他保護元件或裝置實現選擇性保護。

但由于直流變換器內部的主電路以功率半導體器件為主，而功率半導體器件本身的物理特性決定其在安全工作區以外的過載能力較差，過流、過壓等極端工作條件下極易導致功率半導體器件的損壞或驅動保護電路動作，此時直流變換器將立即停機。而傳統電力電子裝置的過流保護方法僅考慮裝置內部元件安全，難以實現與系統其他保護元件或裝置的協調配合，可能會引起大面積失電，進而影響網絡的供電連續性。

因此，急需一種過流保護方法，不僅考慮裝置內部的元件安全，還能夠充分考慮系統選擇性保護的需求，與系統其他保護元件或裝置協調配合，實現直流變換器瞬時過流、過載反時限、短路限流等完備的過流保護功能，提高電力電子化配電網絡的供電連續性。

發明內容

本發明的目的就是針對上述技術的不足，提供一種直流變換器過流保護方法，夠充分考慮系統選擇性保護的需求，與系統其他保護元件或裝置協調配合，實現直流變換器在正常、過載、故障限流、瞬時過流工況下完備的過流保護功能，提高電力電子化配電網絡的供電連續性。

為實現上述目的，本發明所設計的直流變換器過流保護方法，包括以下步驟：

A.根據元件選型過程中的預設值，設定直流變換器額定電壓v_e、額定電流i_e、額定功率p_e、輸出電流瞬時保護值i_h；

B.根據系統對所述直流變換器的過載指標要求，設定輸出電流閾值i₁、輸出功率閾值p₁，根據系統對所述直流變換器的故障限流指標要求，設定短路電流i₂、短路時間t₂，其中i₁<i₂；

C.根據系統對所述直流變換器的過載、故障限流指標要求，確定所述直流變換器穩態輸出的電壓-電流特性；

D.根據過載指標要求，擬合輸出功率p_o與維持時間t之間的數學關系，記為t×Poutsec(p_o)＝1，其中Poutsec(p_o)是關于p_o的多項式；