[發(fā)明專利]局部短路時可正常使用的船舶直流組網(wǎng)電力系統(tǒng)的短路支撐方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010190543.X
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111384712B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設計）人: 邵詩逸;烏云翔;劉洋;張明達;梁超博;徐文娟
• 申請（專利權）人: 無錫賽思億電氣科技有限公司;山西汾西重工有限責任公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;H02H7/26
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 肖麗

1.一種局部短路時可正常使用的船舶直流組網(wǎng)電力系統(tǒng)的短路支撐方法，其中，直流組網(wǎng)電力系統(tǒng)包括與直流母線通過接入導線相連接的逆變模塊，正負極接入導線上都設有熔斷器，接入導線上在熔斷器與逆變模塊輸入端之間有一個接入用于檢測負載電路上直流段的電壓值的電壓傳感器的采集點A，逆變模塊的輸出端與負載電路的主斷路器輸入端相連接，逆變模塊的輸出端與主斷路器輸入端間設有一個用于接入采集逆變后的輸出交流電壓值的交流電壓傳感器的采集點B，主斷路器的輸出端有一個用于接入采集輸出的交流電流值的交流電流傳感器采集點C，直流電壓傳感器、交流電壓傳感器、以及交流電流傳感器與控制模塊電聯(lián)接；主斷路器與交流母線相連接，交流母線通過分流導線與船舶電力系統(tǒng)中的各個用電負載模塊相連接，分流導線上在用電負載模塊也與交流母線間設有分斷路器；

短路支撐方法的具體步驟如下：

(a).首先對負載電路中各個參數(shù)進行預設，并將各個參數(shù)輸入進控制模塊中；其參數(shù)設置如下：A點所測直流母線電壓V_DC，B點處采集的實時交流電壓V₁，C點處采集的實時交流電流I₁，短路預警電流I_max，斷路器斷開電流I_斷，斷開路器斷開電壓V_AC斷，額定電流I_額，負載電路中額定電壓V_AC額；

(b).當負載電力系統(tǒng)正常運行并無發(fā)生短路情況時，此時負載電路中所檢測的額定電壓如下式所示：

V_AC額＝2V_DCD(t)????????????????????(1)

式中D(t)為占空比函數(shù)，占空比函數(shù)如下式(2)：

D(t)＝0.5(Asin(ω_t+1))???????????????????(2)

式中A為調制深度，ω_t為相位；

由上述式(1)、(2)得出負載側交流電壓V_AC額與直流組網(wǎng)V_DC關系如下式(3)所示：

V_AC額＝V_DCAsin(ω_t+1)????????????????????(3)

(c).當t₁時刻負載電路中發(fā)生短路故障，C點的電流傳感器檢測到I₁I_額；直到t₂時刻，B點的電壓傳感器檢測到V₁＝V_額且C點的電流傳感器檢測到I₁I_max時，控制模塊確認為負載系統(tǒng)中某處發(fā)生短路故障并開始進行負載短路支撐保護，使負載電路電壓降低以保護電力負載系統(tǒng)的安全同時不影響其他直流母線上的模塊，具體為：控制模塊根據(jù)式(3)V_AC額＝V_DCAsin(ω_t+1)，將調制深度A設置為0，由此改變逆變模塊中的占空比，使負載電路的電壓V₁＝0；

(d).在t₃時，此時控制模塊檢測到B點的電壓傳感器與C點處的電流傳感器的值都為0，控制模塊開始對負載電路進行升壓：根據(jù)式(3)，控制模塊將調制深度設為A₁，在t₄時刻時，B點的電壓傳感器檢測到V₁＝V_AC斷＝V_DCA₁sin(ω_t)V_AC額，當C點的電流傳感器檢測到的交流電流I₁＝I_AC斷，電壓達到V_AC斷時，此時負載系統(tǒng)中短路處的斷路器在I_AC斷的情況下通過熱效應斷開；

(e).在t₅時刻，短路處的斷路器斷開后，主控制模塊調節(jié)新的調制深度A₂；在t₆時刻，當B點的電壓傳感器V₁＝V_AC額，C點的電流傳感器I₁＝I_AC額’時，表明負載系統(tǒng)正常工作，由此完成對突發(fā)短路情況的短路支撐以及故障隔離。