[發明專利]一種應用無源元件抑制直流故障電弧的方法

在審

• 申請號: 202110343610.1
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113097988A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 孟羽;李興文;陳思磊;吳子豪;王辰曦;唐露甜;王若谷
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;國網陜西省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08;H02H7/26
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 范巍

1.一種抑制直流故障電弧的方法，其特征在于：包括以下步驟：

在直流系統中設置由無源元件構成的故障電弧抑制模塊；所述無源元件包括電感L和電容C，電感L串聯在系統回路中，并用于維持故障電弧發生瞬間電流穩定，電容C并聯在系統電源輸出側，并用于維持系統電源輸出側電壓在故障電弧發生期間穩定。

2.根據權利要求1所述一種抑制直流故障電弧的方法，其特征在于：所述抑制直流故障電弧的方法具體包括以下步驟：

1)在直流系統的回路中電源的任意輸出端處串聯具有一定額定電流值的電感L，從而在故障電弧發生瞬間保持直流系統回路的電流不發生改變或波動；

2)在所述直流系統的回路中電源的兩輸出端處并聯具有一定額定電壓值的電容C，從而在故障電弧發生前至發生后保持電源輸出側的電壓不發生改變或波動。

3.根據權利要求2所述一種抑制直流故障電弧的方法，其特征在于：所述抑制直流故障電弧的方法還包括以下步驟：

將電感L及電容C安裝至直流系統后，對無源元件抑制直流系統故障電弧的能力及安全穩定性進行評估。

4.根據權利要求3所述一種抑制直流故障電弧的方法，其特征在于：所述無源元件抑制直流系統故障電弧的能力評估具體包括以下步驟：計算安裝無源元件前與安裝無源元件后對應的兩個電弧電流下降比的比值k，k越小則表明無源元件抑制故障電弧的能力越強，所述電弧電流下降比是指故障電弧發生前與發生后對應的直流系統回路電流平均值的比值。

5.根據權利要求3所述一種抑制直流故障電弧的方法，其特征在于：所述無源元件的安全穩定性評估具體包括以下步驟：計算安裝無源元件前與安裝無源元件后對應的兩個系統啟動時間的差值t，t越小則表明無源元件對直流系統的安全穩定性的影響越小，所述系統啟動時間是指直流系統中的負載從啟動至穩定運行的時間。

6.根據權利要求1所述一種抑制直流故障電弧的方法，其特征在于：所述直流系統中，電源輸出側電壓小于維持電弧燃燒的電弧電壓與負載電壓之和。

7.根據權利要求1或2所述一種抑制直流故障電弧的方法，其特征在于：所述電容C的電容量的數值為直流系統線路總電感數值的600-23000倍，所述直流系統線路總電感為安裝無源元件前直流系統線路電感與電感L的電感量之和。

8.根據權利要求7所述一種抑制直流故障電弧的方法，其特征在于：所述直流系統線路電感按照線路阻抗為0.5-0.8μH/m計算。

9.一種直流系統，其特征在于：該直流系統包括由無源元件構成的故障電弧抑制模塊；所述無源元件包括電感L和電容C，電感L串聯在系統回路中，并用于維持故障電弧發生瞬間電流穩定，電容C并聯在系統電源輸出側，并用于維持系統電源輸出側電壓在故障電弧發生期間穩定。

10.根據權利要求9所述一種直流系統，其特征在于：所述直流系統為光伏系統。