[發明專利]一種用于高壓直流斷路器的諧振電子開關及過零控制策略

有效

• 申請號: 202211393315.8
• 申請日: 2022-11-08
• 公開（公告）號: CN115693619B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 陳忠;官瑋平;何青連;胡迪;楊為;王群京;鄭常寶;朱太云;柯艷國;謝佳;常忠廷;張倩
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司電力科學研究院;許繼電氣股份有限公司;安徽大學;國網安徽省電力有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02J3/36
• 代理公司: 合肥興東知識產權代理有限公司 34148
• 代理人: 商德平

1.一種用于高壓直流斷路器的受控諧振電子開關過零控制策略，其特征在于，所述高壓直流斷路器的主斷支路采用受控諧振電子開關，所述受控諧振電子開關包括半橋子模塊，所述半橋子模塊包括上開關管和下開關管；所述諧振電子開關過零控制策略包括：

采用閉環霍爾傳感器采集所述受控諧振電子開關的諧振電流，由該霍爾傳感器的輸出信號直接驅動正向發光管和反向發光管；當諧振電流正向時，正向發光管發光，反向發光管熄滅，當諧振電流反向時，正向發光管熄滅，反向發光管發光，通過檢測正向發光管和反向發光管的發光信號，控制關斷上開關管和下開關管，

當下開關管導通時，受控諧振電子開關形成正向諧振電流，霍爾傳感器檢測到正向諧振電流信號后，直接驅動正向發光管發光并發送到控制裝置，當諧振電流過零后，正向發光管熄滅，當控制裝置檢測正向發光管熄滅后，立即觸發上開關管導通，受控諧振電子開關形成反向諧振電流，霍爾傳感器檢測到反向諧振電流后，反向發光管發光并發送給控制裝置，一旦反向電流過零，控制裝置立即關斷上開關管，并再次導通下開關管，從而控制形成下一個周期的震蕩電流。

2.根據權利要求1所述的用于高壓直流斷路器的受控諧振電子開關過零控制策略，其特征在于，所述控制策略中選用的霍爾傳感器的特性如下：在檢測的諧振電流小于霍爾傳感器自身額定值的區域時，霍爾傳感器的輸出與該諧振電流成比例輸出，當大于額定值的區域，霍爾電流傳感器的輸出為一個固定的飽和幅值，即一個與諧振電流頻率一致的方波信號。

3.根據權利要求1所述的用于高壓直流斷路器的受控諧振電子開關過零控制策略，其特征在于，所述發光管由霍爾傳感器的輸出信號直接驅動，發光信號通過光纖發送到高壓直流斷路器的控制裝置，控制關斷上開關管和下開關管。

4.一種用于高壓直流斷路器的受控諧振電子開關，其特征在于，所述高壓直流斷路器包括一條主斷支路、至少兩條分斷支路、至少兩條輔助支路、以及控制裝置，所述受控諧振電子開關用于所述主斷支路中，所述受控諧振電子開關包括半橋子模塊，所述半橋子模塊包括上開關管和下開關管，還包括：

閉環霍爾傳感器，用于采集所述受控諧振電子開關的諧振電流，其中，由該霍爾傳感器的輸出信號直接驅動正向發光管和反向發光管，

發光信號傳送單元，用于將正向發光光和反向發光管的發光信號傳送至所述控制裝置，

其中，當諧振電流正向時，正向發光管發光反向發光管熄滅，當諧振電流反向時，正向發光管熄滅反向發光管發光，所述控制裝置根據檢測到的發光信號來控制關斷上開關管和下開關管，

當下開關管導通時，受控諧振電子開關形成正向諧振電流，霍爾傳感器檢測到正向諧振電流信號后，直接驅動正向發光管發光并發送到控制裝置，當諧振電流過零后，正向發光管熄滅，當控制裝置檢測正向發光管熄滅后，立即觸發上開關管導通，受控諧振電子開關形成反向諧振電流，霍爾傳感器檢測到反向諧振電流后，反向發光管發光并發送給控制裝置，一旦反向電流過零，控制裝置立即關斷上開關管，并再次導通下開關管，從而控制形成下一個周期的震蕩電流。

5.根據權利要求4所述的用于高壓直流斷路器的受控諧振電子開關，其特征在于，所述霍爾傳感器檢測的諧振電流小于霍爾傳感器自身額定值的區域時，霍爾傳感器的輸出與該諧振電流成比例輸出，當大于額定值的區域，霍爾電流傳感器的輸出為一個固定的飽和幅值，即一個與諧振電流頻率一致的方波信號。

6.根據權利要求4所述的用于高壓直流斷路器的受控諧振電子開關，其特征在于，所述發光管由霍爾傳感器的輸出信號直接驅動，發光信號通過光纖發送到高壓直流斷路器的控制裝置，控制關斷上開關管和下開關管。

7.根據權利要求4所述的用于高壓直流斷路器的受控諧振電子開關，其特征在于，所述受控諧振電子開關還包括諧振電感器、承壓電容器、能量吸收單元、以及用于向半橋子模塊單獨供電的供電單元。

8.一種組合式高壓直流斷路器，其特征在于，包括權利要求4-7任意一項所述的受控諧振電子開關。