[发明专利]一种具有多个接线端的组合式直流断路器及其控制方法

权利要求书

1.一种具有多个接线端的组合式直流断路器，其特征在于，包括n个接线端、n条通流支路、n条隔离支路、一个主开断单元和一条直流母线，所述n≥1；其中每个接线端既可作为进线端也可作为出线端；每条通流支路和每条隔离支路的一端分别相对应的连接，构成一个接线端；每条通流支路的另一端依次并联后与所述主开断单元的一端电气连接，构成直流母线；每条隔离支路的另一端依次并联后与所述主开断单元的另一端电气连接；所述主开断单元由一条换流支路和一条吸能支路并联构成，所述通流支路是由快速机械开关构成的低阻支路，所述隔离支路为多个双向晶闸管模块串联而成，所述换流支路由全控型电力电子模块与换流设备串联构成或者由高压电容与换流设备串联构成，所述吸能支路由避雷器构成。

2.根据权利要求1所述具有多个接线端的组合式直流断路器，其特征在于，所述主开断单元为采用混合式或机械式直流断路器的主开断单元。

3.根据权利要求1所述具有多个接线端的组合式直流断路器，其特征在于，所述隔离支路由快速机械开关与单个双向晶闸管模块串联而成。

4.根据权利要求1或3所述具有多个接线端的组合式直流断路器，其特征在于，所述隔离支路可在μs级时间内导通，隔离支路关断时能够耐受系统电压及过电压。

5.一种适用于具有多个接线端的组合式直流断路器的控制方法，其采用权利要求1所述一种具有多个接线端的组合式直流断路器，其特征在于，包括：

导通正常运行电流，具体包括：正常运行时，所述n条通流支路中的快速机械开关处于合闸状态；所述n条隔离支路中的双向晶闸管处于关断状态；所述主开断单元处于关断状态；电流由某个或某些接线端所在通流支路汇聚到所述直流母线，再由所述直流母线，经其余接线端所在通流支路流出；

实现故障电流的开断，具体包括：当检测某个接线端外部故障时，给该故障接线端所在通流支路的快速机械开关和其余接线端所在隔离支路的快速机械开关发分闸命令，并给故障接线端所在隔离支路中的双向晶闸管和主开断单元发导通命令，使电流由故障接线端所在通流支路转移至故障接线端所在隔离支路中，等待所有接到分闸命令的快速机械开关达到耐压距离后，给所述主开断单元发分断命令，以实现故障电流的开断；

实现快速重合闸，具体包括：对于永久性故障，故障电流开断后等待至设定的时间，导通主开断单元，再次检测到故障电流，需再次关断主开断单元；等待故障电流下降至零后，分闸故障接线端所在隔离支路中的快速机械开关，合闸其余正常接线端所在隔离支路中的快速机械开关，从而隔离故障线路，并使组合式直流断路器复位等待下一次操作；对于临时性故障，导通主开断单元后未检测到故障电流，合闸所有快速机械开关，以使组合式直流断路器复位等待下一次操作。

6.一种适用于具有多个接线端的组合式直流断路器的控制方法，其采用权利要求1所述一种具有多个接线端的组合式直流断路器，其特征在于，包括：

导通正常运行电流，具体包括：正常运行时，所述n条通流支路中的快速机械开关处于合闸状态；n条隔离支路中的双向晶闸管处于关断状态；所述主开断单元处于关断状态；电流由某个或某些接线端所在通流支路汇聚到所述直流母线，再由所述直流母线，经其余接线端所在通流支路流出；

实现故障电流的开断，具体包括：当检测某个接线端外部故障时，给该故障接线端所在通流支路的快速机械开关发分闸命令，并给故障接线端所在隔离支路中的双向晶闸管模块和主开断单元发导通命令，使电流由故障接线端所在通流支路转移至故障接线端所在隔离支路，等待分闸的快速机械开关达到耐压距离后，给所述主开断单元发分断命令，以实现故障电流的开断；

实现快速重合闸，具体包括：故障电流开断后等待至设定的时间，对于永久性故障，导通主开断单元后，再次检测到故障电流，需再次关断主开断单元并撤销故障接线端所在隔离支路中晶闸管模块的触发信号，从而隔离故障线路，并使组合式直流断路器复位等待下一次操作；对于临时性故障，导通主开断单元后未检测到故障电流，合闸所有快速机械开关，以使组合式直流断路器复位等待下一次操作。