[發明專利]基于主被動結合保護的混合式直流斷路器故障保護方法

有效

• 申請號: 202110251003.2
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113013831B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 屈魯;甘之正;余占清;曾嶸;嚴鑫;黃瑜瓏
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02H3/087
• 分類號: H02H3/087;H02H9/02;H02H9/04
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張迎新;史光偉

1.基于主被動結合保護的混合式直流斷路器故障保護方法，其特征在于，包括步驟：

判斷當前工況為誤觸發工況還是正常工作工況；

確定混合式直流斷路器中主通流支路中快速機械開關的重合閘完成的時刻t₃或所述快速機械開關的觸頭間隙達到安全距離的時刻tt₃；

在所述時刻t₃或tt₃，關斷所述混合式直流斷路器中轉移支路上的固態開關，

其中，

所述時刻t₃為所述誤觸發工況下所述快速機械開關的重合閘完成的時刻；

所述時刻tt₃為所述正常工作工況下所述快速機械開關的觸頭間隙達到安全距離的時刻。

2.根據權利要求1所述的基于主被動結合保護的混合式直流斷路器故障保護方法，其特征在于，還包括：

在所述誤觸發工況或正常工作工況下，若所述混合式直流斷路器檢測到所述主通流支路中電流超過設定閾值或所述混合式直流斷路器誤動作時，控制所述混合式直流斷路器執行如下步驟：

執行主動保護的前序指令；

在第二時刻t₁至第三時刻t₂，控制完成電流從所述主通流支路到所述轉移支路的換流。

3.根據權利要求2所述的基于主被動結合保護的混合式直流斷路器故障保護方法，其特征在于，

所述第二時刻t₁通過在下發快速機械開關分閘的指令的時刻加上剛分時間來確定；

所述第三時刻t₂是電流從所述主通流支路到轉移支路的換流完成的時刻。

4.根據權利要求3所述的基于主被動結合保護的混合式直流斷路器故障保護方法，其特征在于，

所述前序指令為同時下發所述快速機械開關分閘和所述轉移支路中固態開關導通的指令。

5.根據權利要求4所述的基于主被動結合保護的混合式直流斷路器故障保護方法，其特征在于，

在所述第二時刻t₁至第三時刻t₂借助換流驅動電路，控制完成電流從所述主通流支路到所述轉移支路的換流，所述換流驅動電路布置于所述主通流支路或轉移支路中，連接至所述快速機械開關或所述固態開關。

6.根據權利要求2-5任一所述的基于主被動結合保護的混合式直流斷路器故障保護方法，其特征在于，還包括：

在所述誤觸發工況下，在完成電流從所述主通流支路到所述混合式直流斷路器中轉移支路的換流后，

控制所述混合式直流斷路器將當前狀態上報上層控保系統，若所述上層控保系統在收到所述上報后，下發快速機械開關重合閘指令，或在一段時間T內所述上層控保系統未發送任何指令，則控制所述快速機械開關重合閘，在完成重合閘的t₃時刻，關斷所述固態開關，使得電流從所述轉移支路換流至主通流支路。

7.根據權利要求6所述的基于主被動結合保護的混合式直流斷路器故障保護方法，其特征在于，

所述時間T通過綜合考慮重合閘時期的短路發生概率和所述轉移支路中固態開關升溫對性能的影響來確定。

8.根據權利要求6所述的基于主被動結合保護的混合式直流斷路器故障保護方法，其特征在于，

所述時間T取額定電流下所述固態開關溫升10-20度的時間值。

9.根據權利要求2-5任一所述的基于主被動結合保護的混合式直流斷路器故障保護方法，其特征在于，還包括：

在所述正常工作工況下，

在第三時刻tt₂，控制所述混合式直流斷路器完成電流從所述主通流支路到轉移支路的換流之后，一旦收到上層控保系統下發的分閘指令，且所述快速機械開關觸頭間隙達到安全距離后，立即在tt3時刻關斷所述固態開關，使得故障電流從所述轉移支路換流到能量吸收支路，所述混合式直流斷路器的端電壓被能量吸收支路限制，同時故障電流逐漸下降至零。

10.根據權利要求9所述的基于主被動結合保護的混合式直流斷路器故障保護方法，其特征在于，

所述第三時刻tt₂是電流從所述主通流支路到轉移支路的換流完成的時刻。