[發(fā)明專利]一種振蕩型多端口直流斷路器及其應(yīng)用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310315207.7
• 申請日: 2023-03-28
• 公開（公告）號: CN116316483A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李弸智;張升;高沖;陳龍龍;賈晨;劉遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院有限公司;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02J1/00;H02J3/36;H01H9/54;H02H7/22
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 甄蒙蒙

本發(fā)明提供的一種振蕩型多端口直流斷路器及其應(yīng)用方法，該振蕩型多端口直流斷路器中振蕩支路的一端分別與直流母線及多條通流支路的一端連接，振蕩支路的另一端通過多條輔助支路與多條通流支路的另一端連接，每條通流支路對應(yīng)一條輔助支路，通流支路串接于其對應(yīng)的直流線路中，每條直流線路對應(yīng)一條通流支路，通流支路及輔助支路均由機械開關(guān)構(gòu)成。多端口直流斷路器，可獨立開斷各直流線路短路電流，同時具備多處直流線同時短路故障開斷和直流母線故障清除能力，凸顯了多端口直流斷路器的靈活性。且上述直流斷路器中采用的電力電子器件數(shù)量較同等規(guī)模數(shù)量和同等參數(shù)的單臺混合式直流斷路器可節(jié)約80％以上，顯著提高了直流斷路器運行可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種振蕩型多端口直流斷路器及其應(yīng)用方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)今直流輸配電技術(shù)成為風(fēng)光等可再生能源大規(guī)模送出消納的有效手段，而高壓直流斷路器是直流輸配電向更為經(jīng)濟(jì)靈活的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的關(guān)鍵設(shè)備。采用機械開關(guān)和電力電子器件混合連接，兼具了機械低損耗和電力電子高速開關(guān)特性，是目前高壓直流斷路器領(lǐng)域的主流技術(shù)路線。但混合式直流斷路器中大規(guī)模電力電子器件的應(yīng)用造成其成本高昂，其開斷能力受限于電力電子器件的固有水平。

基于有源振蕩注入反向電流創(chuàng)造人工零點的直流開斷技術(shù)開斷能力強，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，但隨著斷路器電壓等級的提升，振蕩回路中的預(yù)儲能電容和其充電裝置的電壓等級隨之升高，在高壓系統(tǒng)中設(shè)計難度大，絕緣成本高，其容量受限同時大大降低了斷路器的靈活性和可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中斷路器的靈活性和可靠性在高壓系統(tǒng)中受到限制的缺陷，從而提供一種振蕩型多端口直流斷路器及其應(yīng)用方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種振蕩型多端口直流斷路器，包括：振蕩支路、多條通流支路及多條輔助支路，其中，

所述振蕩支路的一端分別與換流站及多條所述通流支路的一端連接，所述振蕩支路的另一端通過多條所述輔助支路與多條所述通流支路的另一端連接，每條所述通流支路對應(yīng)一條所述輔助支路，所述通流支路串接于其對應(yīng)的直流線路中，每條直流線路對應(yīng)一條通流支路，所述通流支路及所述輔助支路均由機械開關(guān)構(gòu)成。

可選地，所述振蕩支路，包括：阻斷開關(guān)、振蕩組件及耗能組件，其中，所述振蕩組件分別與所述阻斷開關(guān)及所述耗能組件相連。

可選地，所述振蕩組件包括：可控電壓源、振蕩電容及振蕩電感，其中，所述可控電壓源與所述振蕩電容及所述振蕩電感串聯(lián)連接。

可選地，所述可控電壓源由橋式整流電路構(gòu)成。

可選地，所述橋式整流電路由能量電容和4個橋臂構(gòu)成，所述橋臂由子模塊級聯(lián)組成。

可選地，所述阻斷開關(guān)為機械開關(guān)。

第二方面，本發(fā)明實施例提供一種振蕩型多端口直流斷路器應(yīng)用方法，基于本發(fā)明實施例第一方面的振蕩型多端口直流斷路器，所述振蕩型多端口直流斷路器應(yīng)用方法，包括：

獲取振蕩型多端口直流斷路器故障開斷位置；

根據(jù)所述開斷位置控制振蕩支路中機械開關(guān)、所述開斷位置所在直流線路上通流支路中機械開關(guān)及健全直流線路上輔助支路中機械開關(guān)分閘；

當(dāng)所述機械開關(guān)分閘至足夠開距后，控制振蕩支路投入工作，產(chǎn)生幅值逐步增加的振蕩電流，當(dāng)受激勵產(chǎn)生的振蕩電流方向與故障電流相反，且幅值等于故障電流時，故障電流產(chǎn)生過零點，所述機械開關(guān)電弧熄滅，控制振蕩支路吸收故障電流能量，完成故障電流開斷。