[发明专利]用于低压双极供电系统的切换电路、换路装置及控制方法

说明书

本发明公开了用于低压双极供电系统的切换电路、换路装置及控制方法，包括网侧正极直流开关、网侧中线直流开关、网侧负极直流开关、负载侧正极直流开关、负载侧负极直流开关、正极晶闸管、中线正向二极管、负极晶闸管、中线负向二极管、电压稳定控制装置以及超级电容。本发明所提换路装置实现低压直流双极供电系统为高可靠负载供电；当低压双极供电系统中负载所连接的电极发生故障失电时，本发明所提换路装置可以将负载切换至另一极供电；本发明所提换路装置采用晶闸管控制换路，换路过程不存在直流电弧；本发明所提换路装置采用的非隔离结构，能够有效地降低装置成本。

技术领域

本发明属于的是直流开关领域，涉及用于低压双极供电系统的切换电路、换路装置及控制方法。

背景技术

随着分布式新能源大规模的接入，传统配电系统的特性被逐步改变，分布式电源需要经过AC/DC变换接入交流配电网，极大的影响了分布式能源在传统交流配电网的本地综合消纳效率，使用直流配电系统不但可以解决分布式能源的高效率接入，而且可以提升直流负荷的用电效率，进一步地提升配电系统的综合效率。对于低压双极直流供电系统为重要负荷供电场景中，正极和负极两个独立的供电通路互为备用，在一个供电通路发生故障的时候需要快速切换到另一个通路，因此需要一个快速换路装置实现正极供电通路和负极供电通路间的快速切换。

发明内容

本发明旨在提供一个快速换路装置实现正极供电通路和负极供电通路间的快速切换。为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案。

第一方面，本发明提供一种用于低压双极供电系统的切换电路，包括：网侧正极直流开关101、网侧中线直流开关102、网侧负极直流开关103、负载侧正极直流开关104、负载侧负极直流开关105、正极晶闸管201、中线正向二极管202、负极晶闸管204、中线负向二极管203、电压稳定控制装置301以及超级电容302；所述网侧正极直流开关101的一端能够被配置为连接双极供电系统的正极，所述网侧正极直流开关101的另一端连接正极晶闸管201的正极；所述网侧中线直流开关102的一端能够被配置为连接双极供电系统的中线，所述网侧中线直流开关102的另一端连接中线正向二极管202的正极和中线负向二极管203的负极；所述网侧负极直流开关103的一端能够被配置为连接双极供电系统的负极，网侧负极直流开关103的另一端与负极晶闸管204的负极相连；正极晶闸管201的负极、中线正向二极管202的负极、电压稳定控制装置301的母线侧正极和负载侧正极直流开关104的一端相连；所述负载侧正极直流开关104的另一端能够被配置为连接负载的正极；负极晶闸管204的正极、中线负向二极管203的正极、电压稳定控制装置301的母线侧负极以及负载侧负极直流开关105的一端相连，所述负载侧负极直流开关105的另一端能够被配置为连接负载的负极；

所述正极晶闸管201和所述负极晶闸管204的控制端能够接收控制其打开或闭合的控制信号；所述电压稳定控制装置301的电容侧正负极分别与超级电容302正负极相连。

第二方面，本发明提供一种用于低压双极供电系统的切换电路的控制方法，所述切换电路采用如以上技术方案所提供的一种用于低压双极供电系统的切换电路，所述网侧正极直流开关101的正极被配置为连接双极供电系统的正极，所述网侧中线直流开关102的正极被配置为连接双极供电系统的中线，所述网侧负极直流开关103的正极被配置为连接双极供电系统的负极，所述负载侧正极直流开关104被配置为连接负载的正极，所述负载侧负极直流开关105被配置为连接负载的负极；

所述控制方法包括：正常情况向下，所述网侧正极直流开关101、网侧中线直流开关102、网侧负极直流开关103、负载侧正极直流开关104和负载侧负极直流开关105被配置为闭合状态；

若所述低压双极供电系统采用正极供电，则将正极晶闸管201配置为打开状态，负极晶闸管204配置为关断状态；若所述低压双极供电系统采负极供电，则将正极晶闸管201配置为关断状态，负极晶闸管204配置为打开状态；