一种振荡型直流断路器、开断系统及控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116014687A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202310076881.4(22)申请日2023.01.13(66)本国优先权数据202210038477.32022.01.13CN(71)申请人国网智能电网研究院有限公司地址102209北京市昌平区未来科技城滨河大道18号(72)发明人贺之渊张升周万迪刘远李弸智陈龙龙(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250专利代理师刘静(51)Int.Cl.H02H7/26(2006.01)H02H3/087(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图8页(54)发明名称一种振荡型直流断路器、开断系统及控制方法(57)摘要本发明提供的一种振荡型直流断路器、开断系统及控制方法，该振荡型直流断路器包括：通流组件、无源部件、受控电压源、能量吸收部件及能量供给部件，其中，无源部件的一端与通流组件的一端连接，无源部件的另一端通过受控电压源与通流组件的另一端连接；能量吸收部件并联连接于无源部件的两端或并联连接于无源部件与受控电压源构成的串联电路的两端；能量供给部件并联连接与受控电压源两端。采用电压源可控激励无源部件，受控形成高频振荡，从而实现直流短路电流在内部快速转移与开断，显著降低了电力电子开关关断电流应力，大幅减少了电力电子开关使用数量，有利于提升直流断路器整体技术与经济性能。CN116014687ACN116014687A权利要求书1/1页1.一种振荡型直流断路器，其特征在于，包括：通流组件、无源部件、受控电压源、能量吸收部件及能量供给部件，其中，所述无源部件的一端与所述通流组件的一端连接，所述无源部件的另一端通过所述受控电压源与所述通流组件的另一端连接；所述能量吸收部件并联连接于所述无源部件的两端或并联连接于所述无源部件与所述受控电压源构成的串联电路的两端；所述能量供给部件并联连接与所述受控电压源两端。2.根据权利要求1所述的振荡型直流断路器，其特征在于，所述受控电压源包括至少一个基本模块单元，所述基本模块单元为反并联桥式模块单元或半桥模块单元或全桥模块单元或钳位子模块。3.根据权利要求1所述的振荡型直流断路器，其特征在于，所述通流组件包括饱和电抗器及至少一个机械开关，所述饱和电抗器与所述机械开关串联组成。4.根据权利要求1所述的振荡型直流断路器，其特征在于，所述能量供给部件，包括：高电位取能电路或地电位送能电路。5.根据权利要求4所述的振荡型直流断路器，其特征在于，所述高电位取能电路包括：二极管、第一电容及第一电阻，其中，所述二极管的一端与所述受控电压源连接，所述二极管的另一端与所述第一电容及所述第一电阻串联后接地。6.根据权利要求4所述的振荡型直流断路器，其特征在于，所述地电位送能电路包括：交流电源、变压器及整流器，其中，所述变压器的原边串联所述交流电源后接地，所述变压器的副边经所述整流器后并联连接于所述无源部件的两端。7.根据权利要求1所述的振荡型直流断路器，其特征在于，所述无源部件包括电感及第二电容，其中，所述电感与所述第二电容串联连接。8.根据权利要求7所述的振荡型直流断路器，其特征在于，所述无源部件还包括第二电阻，所述第二电阻并联连接于所述第二电容两端。9.一种直流断路器开断系统，其特征在于，包括多个振荡型直流断路器，多个所述振荡型直流断路器串联连接。10.一种振荡型直流断路器控制方法，其特征在于，基于权利要求1‑8任一项所述的振荡型直流断路器，所述振荡型直流断路器控制方法包括：利用能量供给部件对受控电压源进行充电，当所述受控电压源充电完成后导通通流组件；接收分闸指令，根据所述分闸指令控制所述通流组件分闸；当所述通流组件燃弧直至达到预设开距时，控制无源部件、受控电压源投入工作，在无源部件、受控电压源、通流组件构成的回路中，产生幅值逐步增加的高频振荡电流，直至所述通流组件熄弧分断；控制能量吸收部件工作，将系统电流消耗清除。2CN116014687A说明书1/7页一种振荡型直流断路器、开断系统及控制方法[0001]本申请要求申请日为2022年1月13日，申请号为202210038477.3，发明名称为“一种直流断路器及应用方法”的在先申请的优先权，该在先申请的全部内容均已在本申请中体现。技术领域[0002]本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种振荡型直流断路器、开断系统及控制方法。背景技术[0003]直流输配电系统故障发展快、电流增长快，快速可靠的故障隔离是保证其安全稳定运行的关键，直流断路器为该问题提供了有效解决方式。高技术经济性的直流断路器成为支撑直流输配电系统发展的核心装备。目前，应用较广泛的中高压直流断路器主要有两种，一种为机械式直流断路器，通过单次注入反向电流实现