[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

本發明提供一種基于主被動結合保護的混合式直流斷路器故障保護方法，包括：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，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；時刻tt₃為所述正常工作工況下所述快速機械開關的重合閘完成的時刻。本發明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中，混合式直流斷路器需具備主動保護和被動保護的功能，因而本發明既能防止主動保護導致的誤動作，也避免了被動保護動作晚導致的故障電流過大。

技術領域

本發明屬于直流斷路器領域，特別涉及一種基于主被動結合保護的混合式直流斷路器故障保護方法。

背景技術

柔性直流電網因其系統主接線結構、運行方式更加復雜多樣，進而導致直流系統故障方式多、故障發展快、影響范圍廣。因此，迫切需要柔性直流電網的故障隔離技術，以保障柔性直流電網的安全可靠運行。直流斷路器是直流輸配電系統中實現直流故障隔離最為理想的選擇之一。

現有的裝設在柔性直流電網中的直流斷路器通常采用被動保護方式，即由上層控保系統負責檢測并判斷故障，然后將動作指令下發到斷路器，斷路器再動作；部分直流斷路器兼具主動保護功能，即斷路器自身實時檢測線路電流，一旦發生故障導致電流上升并超過閾值，斷路器會自己執行開斷動作。被動保護的缺點是保護出口時間往往較長，也就是從故障發生到斷路器收到動作指令的時間較長，這使得在電流上升率較大的故障工況下，斷路器需要開斷較大的電流，極大地增加了斷路器的設計成本、開斷難度和電氣應力。而主動保護雖然動作速度較快，但其缺點在于斷路器可能誤動作，影響電網的安全可靠運行。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種基于主被動結合保護的混合式直流斷路器故障保護方法。

本發明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，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重合閘完成的時刻。

進一步，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。

進一步，

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。

進一步，