[發(fā)明專利]一種多端口混合式直流斷路器及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010724549.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112103925A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李江濤;劉書(shū)瀚;徐凱宏;任家睿;黃冬冬;王茹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H02H7/26
• 分類號(hào): H02H7/26;H02J1/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 姚詠華

1.一種多端口混合式直流斷路器，其特征在于，包括多個(gè)并聯(lián)的主支路和一個(gè)轉(zhuǎn)移支路，轉(zhuǎn)移支路與多個(gè)主支路并聯(lián)，每個(gè)主支路連接一個(gè)接線端口，主支路包括上橋臂和下橋臂，上橋臂和下橋臂上均設(shè)有控制開(kāi)關(guān)；轉(zhuǎn)移支路包括串聯(lián)的負(fù)載轉(zhuǎn)移開(kāi)關(guān)電路和耦合負(fù)壓回路，負(fù)載轉(zhuǎn)移開(kāi)關(guān)電路的輸入端連接上橋臂，負(fù)載轉(zhuǎn)移開(kāi)關(guān)電路的輸出端連接耦合負(fù)壓回路的輸入端，耦合負(fù)壓回路的輸出端連接下橋臂，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，上橋臂上的控制開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)，下橋臂上的控制開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多端口混合式直流斷路器，其特征在于，負(fù)載轉(zhuǎn)移開(kāi)關(guān)電路采用電流雙向流通的負(fù)載轉(zhuǎn)移開(kāi)關(guān)電路。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多端口混合式直流斷路器，其特征在于，負(fù)載轉(zhuǎn)移開(kāi)關(guān)電路包括IGBT管、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、二極管D5、電容C1、電阻R和金屬氧化物避雷器MOA，IGBT管的E極與二極管D1的正極、金屬氧化物避雷器MOA的一端、電容C1一端和二極管D3的正極連接，IGBT管的C極與二極管D2的負(fù)極、金屬氧化物避雷器MOA的另一端、電阻R的一端、二極管D4的正極和二極管D5的負(fù)極連接，電容C1另一端與電阻R的另一端和二極管D4的負(fù)極連接，二極管D1的負(fù)極和二極管D2的正極連接于上橋臂，二極管D3的負(fù)極和二極管D5的正極連接于耦合負(fù)壓回路輸入端。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種多端口混合式直流斷路器，其特征在于，耦合負(fù)壓回路包括耦合電感、電容C2、晶體管T和二極管D6，耦合電感的副邊電感一端為輸入端，連接二極管D3的負(fù)極，耦合電感的副邊電感另一端連接下橋臂，耦合電感的原邊電感一端連接晶體管T的陰極和二極管D6的正極，耦合電感的原邊電感另一端連接電容C2一端，電容C2另一端連接晶體管T的陽(yáng)極和二極管D6的負(fù)極。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多端口混合式直流斷路器，其特征在于，控制開(kāi)關(guān)采用快速機(jī)械開(kāi)關(guān)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多端口混合式直流斷路器，其特征在于，還包括控制器以及用于檢測(cè)各主支路負(fù)載電流信息的電流檢測(cè)電路，控制器連接于IGBT管的門(mén)極和晶體管T的門(mén)極，控制器連接于電流檢測(cè)電路，控制器根據(jù)電流檢測(cè)電路檢測(cè)到各主支路負(fù)載電流信息，控制主支路上控制開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)。

7.一種基于權(quán)利要求6所述的多端口混合式直流斷路器的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)、電流檢測(cè)電路實(shí)時(shí)獲取各主支路負(fù)載電流信息，并將各主支路負(fù)載電流信息轉(zhuǎn)發(fā)至控制器中，控制器根據(jù)各主支路負(fù)載電流信息得預(yù)設(shè)工頻周期內(nèi)負(fù)載電流的有效值；

步驟2)、當(dāng)一個(gè)主支路預(yù)設(shè)工頻周期內(nèi)負(fù)載電流的有效值大于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)使該主支路上橋臂的控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，使該主支路下橋臂的控制開(kāi)關(guān)閉合，完成直流斷路器電路切換。