[发明专利]一种适用于直流电网的具备故障类型判别能力的阻容型直流断路器拓扑

权利要求书

1.一种适用于直流电网的具备故障类型判别能力的阻容型直流断路器拓扑，其特征在于：包括阻容电流转移支路、断流支路、故障类型判别支路；其中阻容电流转移支路由电阻、电容、IGBT、金属氧化物避雷器组成；断流支路由快速机械开关(UFD)、负载转移开关(LCS)组成；故障类型判别支路由电阻、二极管组成。

2.根据权利要求1所述的一种适用于直流电网的具备故障类型判别能力的阻容型直流断路器拓扑，其特征在于：在半桥型MMC直流侧新增一条阻容电流转移支路，该支路一端连接直流母线，另一端连接接地极中性母线；阻容电流转移支路包括主开关T_rc、吸收电容C_rc、充电电阻R_rc1、放电电阻R_rc2和避雷器MOA。主开关T_rc由多个IGBT串联而成，主开关T_rc两端并联避雷器以吸收残余电流。

3.根据权利要求1所述的一种适用于直流电网的具备故障类型判别能力的阻容型直流断路器拓扑，其特征在于：断流支路由快速机械开关、IGBT、二极管组成，其中快速机械开关(UFD)串联在直流线路上，IGBT及二极管反向串联组成的负荷转移开关(LCS)串联在直流线路上。

4.根据权利要求1所述的一种适用于直流电网的具备故障类型判别能力的阻容型直流断路器拓扑，其特征在于：故障类型判别支路一端连接阻容电流转移支路，另一端连接断流支路；故障类型判别支路由续流二极管D_jud和判断电阻R_jud组成，可以通过故障类型判别支路电流区分瞬时性故障与永久性故障，避免盲目重合闸于永久性故障对系统造成严重危害。

5.根据权利要求1所述的一种适用于直流电网的具备故障类型判别能力的阻容型直流断路器拓扑，其特征在于：在直流线路故障发生时，触发阻容电流转移支路中的IGBT，可实现故障电流的主动转移，为隔离故障线路创造有利条件；当负荷转移开关分断后故障电流降低至零，线路上的快速机械开关可分断故障线路。

6.根据权利要求1所述的一种适用于直流电网的具备故障类型判别能力的阻容型直流断路器拓扑，其特征在于：在线路故障清除之后，闭合负荷转移开关，为后期重合闸操作做准备；关断阻容电流转移支路中的主开关T_rc，当故障类型为永久性故障时，由于故障点仍然存在，此时放电电阻R_rc2支路和故障类型判别支路为吸收电容C_rc提供放电通路，此时故障类型判别支路电流I_jud不为零；当故障类型为瞬时性故障时，由于故障点已经消除，此时故障类型判别支路无法为吸收电容C_rc提供放电通路，此时故障类型判别支路电流I_jud近乎为零。因此可以根据故障类型判别支路电流是否为零，从而判断出故障类型，若为永久性故障，则进行相应的故障检修操作；若为瞬时性故障，则进行重合闸操作，使系统恢复正常运行。