[發明專利]一種直流能量路由器及其故障隔離方法

在審

• 申請號: 202011410427.0
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112736861A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 沙廣林;段青;盛萬興;孟曉麗;馬春艷;趙彩虹;李鵬華;王昊晴;張姚;吳云召;劉寧
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網上海市電力公司
• 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

1.一種直流能量路由器，其特征在于，所述直流能量路由器包括：第一變換模塊、隔離變壓器和第二變換模塊，所述第一變換模塊的交流接口通過隔離變壓器與所述第二變換模塊的交流接口連接，其中：

所述第一變換模塊的直流接口和所述第二變換模塊的直流接口均用于輸入/輸出直流電。

2.如權利要求1所述的直流能量路由器，其特征在于，所述第一變換模塊，包括：第一半導體開關、第二半導體開關、第三半導體開關、第四半導體開關、第五半導體開關和第六半導體開關，其中：

所述第一半導體開關的發射極和第二半導體開關的發射極均與第一連接端子連接，第五半導體開關的發射極和第六半導體開關的發射極均與第二連接端子連接，第一半導體開關的集電極與第三半導體開關的集電極連接，第三半導體開關的發射極與第五半導體開關的集電極均與第一公共連接點連接，第二半導體開關的集電極與第四半導體開關的集電極相連接，第四半導體開關的發射極和第六半導體開關的集電極均與第二公共連接點連接；

所述第一連接端子和第二連接端子構成所述第一交換模塊的直流接口；

所述第一公共連接點和第二公共連接點構成所述第一交換模塊的交流接口。

3.如權利要求1所述的直流能量路由器，其特征在于，所述第二變換模塊，包括：第七半導體開關、第八半導體開關、第九半導體開關、第十半導體開關、第十一半導體開關和第十二半導體開關，其中：

所述第七半導體開關的發射極和第八半導體開關的發射極均與第三連接端子連接，第十一半導體開關的發射極和第十二半導體開關的發射極均與第四連接端子連接，第七半導體開關的集電極與第九半導體開關的集電極連接，第九半導體開關的發射極與第十一半導體開關的集電極均與第三公共連接點連接，第八半導體開關的集電極與第十半導體開關的集電極相連接，第十半導體開關的發射極和第十二半導體開關的集電極均與第四公共連接點連接；

所述第三連接端子和第四連接端子構成所述第二交換模塊的直流接口；

所述第三公共連接點和第四公共連接點構成所述第二交換模塊的交流接口。

4.如權利要求2所述的直流能量路由器，其特征在于，所述第一半導體開關、第二半導體開關、第三半導體開關、第四半導體開關、第五半導體開關和第六半導體開關均為IGBT模塊。

5.如權利要求3所述的直流能量路由器，其特征在于，所述第七半導體開關、第八半導體開關、第九半導體開關、第十半導體開關、第十一半導體開關和第十二半導體開關均為IGBT模塊。

6.一種基于權利要求1-5任一項所述的直流能量路由器的故障隔離方法，其特征在于，所述方法包括：

當直流能量路由器未故障時，導通第一半導體開關、第二半導體開關、第七半導體開關和第八半導體開關，并將直流能量路由器內其余半導體開關的驅動脈沖占空比調節為預設比例。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

當直流能量路由器的第一變換模塊或第二變換模塊的直流側故障時，采用系統電壓閉環控制策略控制第一變換模塊或第二變換模塊交流側電流的移相角變為預設周期，并根據第一變換模塊或第二變換模塊交流側電流流向，斷開第一變換模塊或第二變換模塊相應的半導體開關。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據第一變換模塊或第二變換模塊交流側電流流向，斷開第一變換模塊或第二變換模塊相應的半導體開關，包括：

若第一變換模塊交流側電流流向為正方向時，則斷開第二半導體開關；

若第一變換模塊交流側電流流向為負方向時，則斷開第一半導體開關；

若第二變換模塊交流側電流流向為正方向時，則斷開第八半導體開關；

若第二變換模塊交流側電流流向為負方向時，則斷開第七半導體開關。