[发明专利]一种漂浮式海上测风移动平台风光储直流电力系统接地故障保护方法有效

专利信息
申请号: 201910840244.3 申请日: 2019-09-06
公开(公告)号: CN110474308B 公开(公告)日: 2021-03-19
发明(设计)人: 李振宇;王国玲;杨宇生;许顺孝;杨荣峰 申请(专利权)人: 集美大学
主分类号: H02H7/26 分类号: H02H7/26;H02H7/28;G01P1/00
代理公司: 沈阳之华益专利事务所有限公司 21218 代理人: 黄英华
地址: 361021 福*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 一种 漂浮 海上 移动 平台 风光 直流 电力系统 接地 故障 保护 方法
【权利要求书】:

1.一种漂浮式海上测风移动平台风光储直流电力系统接地故障保护方法,其特征在于,该方法应用于由单元1、单元2……单元n构成的直流电力系统中;所述单元包括风力发电单元、光伏发电单元、储能单元以及负载单元;所述各单元之间通过母线相连接构成环状直流电力系统;所述每个单元经3个断路器并入所述环状直流电力系统母线;所述单元直流出口侧连接一个单元断路器,所述单元断路器经两个母线断路器并入所述直流电力系统母线;所述断路器由光耦隔离驱动模块驱动;接地故障发生在母线线路上或所述单元直流侧;所述直流电力系统的每一段母线的两端均布置用于采集故障电流数据的电流传感器;按照如下步骤实施:

步骤1:所有所述电流传感器采集的信号经信号调理模块输入到DSP的AD采集通道对应的端子,经过AD转换后的数据进行运算处理,计算出所有所述母线两端的电流增量和所述单元直流出口侧的电流增量,所述单元直流出口侧的电流增量包括该所述单元并入相邻两母线的电流增量;

步骤2:所述母线两端的电流增量与进入故障判别的整定值进行比较,然后进行相应的逻辑运算;

步骤3:根据步骤2的逻辑运算结果,决定是否启动故障判别,如果没有故障发生,则返回步骤1;

步骤4:判断所述母线是否发生接地故障,如果母线发生故障,则执行步骤6;

步骤5:判断所述单元直流侧是否发生接地故障,进一步确定发生接地故障的单元,如果所有所述单元没故障发生,则返回步骤1;

步骤6:所述DSP根据步骤4和步骤5判别结果,输出控制信号给所述光耦隔离驱动模块,驱动所述直流电力系统中的断路器隔离故障电路。

2.根据权利要求1所述的一种漂浮式海上测风移动平台风光储直流电力系统接地故障保护方法,其特征在于:所述环状直流电力系统采用单极性供电的方式,所述断路器是直流固态断路器,由两个IGBT构成,所述固态断路器还包括保护电路,用于隔离故障时产生的瞬时电流的冲击保护,所述保护电路采用压敏电阻构成;所述信号调理模块,每个模块包括两个相同的4选1多路选择开关和两个信号放大模块;利用两个多路选择开关,通过所述DSP控制,一次同时选入两路需要同步采集的电流信号进行放大处理,使处理后的电流信号满足AD转换的要求,所述处理后的电流信号分别输入到两个都具有采样保持器的AD转换通道。

3.根据权利要求1所述的一种漂浮式海上测风移动平台风光储直流电力系统接地故障保护方法,其特征在于:所述步骤1中,所述单元直流出口侧的电流增量,第n个单元直流出口侧电流,包括两路电流增量ΔIn1和ΔIn2,按式1进行计算:

其中In1i和In2i是采样当前时刻的值,需同步采集,且i=1,2,…,s,s是采集电流的个数,为保证采集电流值的可靠性和故障的检测速度,s取3,In1(i-1)和In2(i-1)是当前采样时刻的前一个时刻的电流值。

4.根据权利要求3所述的一种漂浮式海上测风移动平台风光储直流电力系统接地故障保护方法,其特征在于:所述步骤1中,所述母线两端的电流增量,母线段L(n-1)n是单元n-1和单元n之间的母线,包括两路电流增量ΔI(n-1)1和ΔIn2,按式2进行计算,所述数据进行运算处理,包括:计算出差分电流Id,制动电流Ir,按式3进行计算;

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