[发明专利]一种直流断路器主从协同控制方法及控制系统

说明书

本发明提供一种直流断路器主从协同控制方法及控制系统，所述方法包括：当发生故障并且从控信号发出分断信号时，关断机械支路开关，并记录故障发生时间；当距离故障发生时间小于时间阈值，检测到电流为零，则分断机械开关；当距离故障发生时间不小于时间阈值，检测到机械开关开断达到耐压时，接收主控信号，并根据接收到的所述主控信号判断是否关断直流断路器主支路开关；所述主控信号为系统检测信号；所述从控信号为直流断路器内部直流电压值的变化信号。本发明提供的技术方案利用系统检测信号的准确性和直流断路器内部从控制的快速性，两者结合起来判断系统故障，实现了故障响应速度快、判断准确，可有效防止直流断路器的误动。

技术领域

本发明涉及直流断路器的控制领域，具体涉及一种直流断路器主从协同控制方法及控制系统。

背景技术

直流断路器是直流输电系统中的关键设备之一，目前可以分为三种类型：机械式直流断路器、全固态直流断路器以及混合式直流断路器。其中，混合式直流断路器将机械开关和固态电力电子器件结合起来，综合了前两者的优点，具有良好的研究前景。然而，直流侧故障发展迅速，直流故障电流难以迅速关断仍然是混合式直流断路器面临的主要问题之一，也是当前研究的重点。

现有技术中提出了一种基于全桥模块串联和快速机械开关的级联全桥直流断路器，能够在数毫秒之内完成分断，且实现了短路电流的软开断，同时降低了均压难度。文献《级联全桥型直流断路器控制策略及其动态模拟试验》电流预转移策略，利用快速故障检测方法将机械开关提前分断，以提升直流断路器的分断速度。

目前，直流断路器主要接收来自系统的检测信号完成开断，因此故障响应时间主要包括系统故障检测、信号传递以及机械开关分断所用时间，完成切断动作时间长，不能及时完成开断。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的直流断路器主要接收来自系统的检测信号完成开断，导致的故障响应时间长，不能及时开断的问题，本发明提供一种直流断路器主从协同控制方法及控制系统。

本发明提供的技术方案是：一种直流断路器主从协同控制方法，所述方法包括：

当发生故障并且从控信号发出分断信号时，关断机械支路开关，并记录故障发生时间；

当距离故障发生时间小于时间阈值，检测到电流为零，则分断机械开关；

当距离故障发生时间不小于时间阈值，检测到机械开关开断达到耐压时，接收主控信号，并根据接收到的所述主控信号判断是否关断直流断路器主支路开关；

所述主控信号为系统检测信号；

所述从控信号由直流断路器内部直流电压值确定。

优选的，所述根据接收到的所述主控信号判断是否关断直流断路器主支路开关，包括：若直流断路器接收到所述主控信号的关断信号，则关断主支路。

优选的，所述从控信号由直流断路器内部直流电压值确定包括：当直流断路器内部直流电压值低于电压阈值时所述从控信号处于低电位，否则所述从控信号处于高电位；

当从控信号处于低电位时为分断信号。

优选的，所述方法还包括验证方法，所述验证方法包括：在仿真平台上接入控制装置，或在仿真平台上接入控制逻辑，用于验证直流断路器主从协调控制判断直流断路器是否发生故障和对故障的响应速度。

优选的，所述在仿真平台上接入控制装置，包括：

在数学仿真平台上根据主支路和转移支路的关系搭建主回路；

采集主回路中检测的电流信号、机械开关开断耐压信号，并将信号传输给控制保护系统；