[发明专利]一种基于快速开关的直流限流器及其控制方法

权利要求书

1.一种基于快速开关的直流限流器，其特征在于，包括：若干个机械开关、若干个可控型开关模块、阻性器件和控制模块、第一开关和第二开关；

所述若干个机械开关依次串联连接，所述机械开关的个数为n，且n≥1；

所述可控型开关模块与一个或多个相邻的所述机械开关并联连接，所述可控型开关模块的个数为m，与所述可控型开关模块并联连接的所述机械开关的个数为k，且n≥k≥m≥1；

所述阻性器件的两端分别通过所述第一开关和所述第二开关与所述若干个机械开关并联连接；

所述控制模块分别与所述机械开关、所述可控型开关模块、所述第一开关和所述第二开关连接，通过控制所述机械开关、所述可控型开关模块、所述第一开关和所述第二开关的关合或断开来实现直流限流器的电流幅值的调节。

2.根据权利要求1所述的基于快速开关的直流限流器，其特征在于，还包括：

第一电容，所述第一电容与所述阻性器件并联连接。

3.根据权利要求1所述的基于快速开关的直流限流器，其特征在于，

所述机械开关为真空开关或高速隔离开关。

4.根据权利要求1所述的基于快速开关的直流限流器，其特征在于，

所述可控型开关模块为可控电子元器件或若干个电力二极管的串和/或并联组合；

所述可控电子元器件为具有单向或双向载流开断能力的单个、多个或混合电子元器件。

5.根据权利要求1所述的基于快速开关的直流限流器，其特征在于，

所述阻性器件为电阻、ZnO避雷器和/或电感。

6.一种基于快速开关的直流限流器控制方法，其特征在于，用于控制如权利要求1-5任一所述的基于快速开关的直流限流器，所述直流限流器从合闸状态到限流状态包括如下步骤：

控制模块接收到限流操作指令；

所述控制模块向若干个可控型开关模块发送导通信号，使所述可控型型开关模块处于预导通状态；

所述控制模块控制若干个机械开关开始执行分闸操作；

当所述机械开关的电弧电压大于与其并联的所述可控型开关模块的导通压降时，所述可控型开关模块导通，流经第1至第k个所述机械开关的电流转移到所述可控型开关模块中；

经过预先设置的时间后，开断所述可控型开关模块，第k+1至第n个所述机械开关熄弧开断，流经所述可控型开关模块、第k+1至第n个所述机械开关的电流转移到阻性器件中，使所述直流限流器处于限流状态；

其中，所述合闸状态为：第1至第n个所述机械开关关合，所述第一开关和所述第二开关关合，所述可控型开关模块开断。

7.根据权利要求6所述的基于快速开关的直流限流器控制方法，其特征在于，所述直流限流器从限流状态到合闸状态还包括如下步骤：

所述控制模块接收到解除限流指令，在保证第1至第k个所述机械开关关合的情况下，关合第k+1至第n个所述机械开关，使所述直流限流器合闸；或，

当未收到合闸指令但所述直流限流器已经在限流状态工作了预先设定的时间时，在保证第1至第k个所述机械开关关合的情况下，关合第k+1至第n个所述机械开关，使所述直流限流器合闸。

8.根据权利要求6所述的基于快速开关的直流限流器控制方法，其特征在于，所述直流限流器从合闸状态到初始状态还包括如下步骤：

所述控制模块接收退出运行指令；

开断第k+1至第n个所述机械开关；

开断所述第一开关和所述第二开关。

9.根据权利要求6所述的基于快速开关的直流限流器控制方法，其特征在于，所述直流限流器从初始状态到合闸状态还包括如下步骤：

所述控制模块接收到合闸控制指令；

关合所述第一开关和所述第二开关；

关合第k+1至第n个所述机械开关，使所述直流限流器合闸。

10.根据权利要求8所述的基于快速开关的直流限流器控制方法，其特征在于，关合第1至第k个所述机械开关的操作，可以在合闸状态到限流状态的过程完成，可以在限流状态到合闸状态的过程完成。