[發明專利]一種在線式直流電源系統饋線故障隔離裝置及其運行方法

在審

• 申請號: 202110304623.8
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112838679A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 洪小龍;胡海琴;湯中會;李軍;黃啟建;李建柱;許磊;曹現峰;劉洋;江國權
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司池州供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02H7/26
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

本發明公開了一種直流電源系統饋線回路故障隔離裝置及其運行方法，該裝置包括制器、隔離型電能傳輸單元、直通型電能傳輸單元、輸入單元、輸出單元；其中，輸入單元分別連接到隔離型電能傳輸單元和直通型電能傳輸單元；輸入單元分別連接到隔離型電能傳輸單元和直通型電能傳輸單元；隔離型電能傳輸單元和直通型電能傳輸單元是并聯的。本發明能主動實現故障監測，并隔離故障回路，且能使負荷不失電，從而保證直流系統安全穩定的運行。

技術領域

本發明屬于直流電源系統領域，具體涉及一種在線式直流電源系統饋線故障隔離裝置及其運行方法。

背景技術

變電站或發電廠中，直流電源系統作為保護、控制等負載的電源，一旦失電，可能會造成保護、控制負荷的誤動或拒動，尤其是拒動會進一步造成局部電網的癱瘓，是電網的大事故。作為較為可靠的后備電源，近些年也發生了一些不可靠的事故，主要體現在以下兩點：

1)蓄電池單體下降，或蓄電池脫離母線，當交流電源失電后，蓄電池不能及時，導致直流系統失電；

2)由于監控裝置的局限性，在直流電源系統產生接地、交流竄入或兩組直流互竄故障時，不能選出故障支路，或者選出故障支路后找不到具體位置，從而使某一支路的故障帶來整個直流電源系統的故障，如接地導致的母線正負極對地電壓偏移、交流竄入帶來的誤動作風險、兩組直流互竄帶來的過壓等。

基于上述問題，部分高校、科研單位、運行單位及廠家有了一些解決方案，如：

1)專利201310668765.8提供了一種“串聯蓄電池組的充放電補償系統”，通過給每節單體蓄電池設置充電器來實現對單體蓄電池故障的補償；

2)專利201010598584.9提供了一種“基于蓄電池并聯的直流電源系統”，通過設置的變換器將多組電池并聯起來，當發生一個或多個電池故障時，未故障的蓄電池仍能為直流母線提供電源；

3)專利201410316418.3提供了一種“蓄電池組自動無隙旁接系統”，在每節單體蓄電池上設置監測管理單元和跨接單元，當檢測到單體蓄電池產生故障時，自動跨接過該節電池，實現了無故障單體電池組成的電池組可以持續提供電源的要求。

4)專利CN201611074785.2提供了一種“一種防止直流電源母線失壓的系統及其運行方法”通過將蓄電池分組，并將分組的蓄電池組通過DC/DC升壓的方式補償至母線，對可能造成的直流母線失壓進行監測和補償，保證直流系統安全穩定的運行。

上述4個專利雖然在一定程度上對直流失壓進行了監測和補償，但均存在其局限性，且由于增設了大量的元件，導致成本居高不下。

5)專利CN201721110424.9提供了一種直流電源系統饋線回路故障隔離裝置，解決變電站或發電廠直流電源系統運維檢修工程中，既能隔離故障回路，又能使負荷不失電而提供的一種裝置，但是該故障隔離裝置僅僅單獨通過DC/DC對故障回路進行隔離，不能自動識別并主動隔離，無法實現在線式監測和隔離，存在局限性。

發明內容

本發明為克服現有技術的不足之處，提出一種在線式直流電源系統饋線故障隔離裝置及其運行方法，以期能主動實現故障監測，并隔離故障回路，且能使負荷不失電，從而保證直流系統安全穩定的運行。

本發明為達到上述發明目的，采用如下技術方案：

本發明一種在線式直流電源系統饋線故障隔離裝置的特點包括：控制器、隔離型電能傳輸單元、直通型電能傳輸單元、輸入單元、輸出單元；

所述輸入單元包含兩組輸入端子，并分別連接所述隔離型電能傳輸單元和直通型電能傳輸單元的輸入端；

所述隔離型電能傳輸單元用于電氣隔離和傳輸電能，并與所述直通型電能傳輸單元并聯連接；

所述直通型電能傳輸單元包含具有機械斷點的電氣元件；