[发明专利]基于直流变压器的故障电流清除电路、方法及控制装置

权利要求书

1.一种基于直流变压器的故障电流清除电路，用于连接在中压直流配电网与低压直流配电网之间，以清除中压直流配电网中的故障电流，其特征在于，包括第一预设数量级联的子清除电路模块，任一所述子清除电路模块包括：

DAB直流变压器，用于将中压直流信号转换为低压直流信号，为所述低压直流配电网提供电能；

半桥电路，与所述DAB直流变压器并联连接，用于根据控制信号动作，以切断所述中压直流配电网与所述DAB直流变压器之间的故障回路，进而清除故障电流。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述半桥电路包括串联连接的第一可控开关单元及第二可控开关单元，所述第二可控开关单元的两端被设置为所述子清除电路模块的两个输入端；

所述半桥电路被配置为：

当检测到所述中压直流配电网出现故障电流时，闭锁所述第一可控开关单元，导通所述第二可控开关单元，以切断所述中压直流配电网与所述DAB直流变压器之间的故障回路。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一预设数量为N，N为大于或等于1的正整数，任一所述子清除电路模块被配置为：

第一输入端与前一所述子清除电路模块的第二输入端连接，第二输入端与后一所述子清除电路模块的第一输入端连接，以使所有所述子清除电路模块在输入端串联连接，其中，第一所述子清除电路模块的第一输入端与所述中压直流配电网连接，第N所述子清除电路模块的第二输入端与所述中压直流配电网连接；

所有所述子清除电路模块的第一输出端连接，所有所述子清除电路模块的第二输出端连接，以使所有所述子清除电路模块在输出端并联连接。

4.一种基于直流变压器的故障电流清除方法，其特征在于，用于清除中压直流配电网中的故障电流，所述方法包括：

获取所述中压直流配电网的故障电流信息；

根据所述故障电流信息生成开关动作信号，控制所述子清除电路模块动作，以清除所述故障电流。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述故障电流包括瞬时故障电流，所述根据所述故障电流信息生成开关动作信号，控制所述子清除电路模块动作，以清除所述故障电流的步骤，包括：

根据所述故障电流信息生成第一可控开关单元闭锁信号及第二可控开关单元导通信号，以控制所述第一可控开关单元闭锁和控制所述第二可控开关单元导通，以清除所述瞬时故障电流。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述清除所述瞬时故障电流的步骤的过程中，所述DAB直流变压器处于稳态工作状态。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述清除所述瞬时故障电流的步骤之后，还包括：

为所述第一可控开关单元及所述第二可控开关单元提供稳态触发控制信号，以控制所述子清除电路模块进入稳态工作状态。

8.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述故障电流还包括永久故障电流，所述根据所述故障电流信息生成开关动作信号，控制所述子清除电路模块动作，以清除所述故障电流的步骤，还包括：

若经过预设时间故障电流仍然存在，生成第一可控开关单元闭锁信号、第二可控开关单元闭锁信号及DAB直流变压器闭锁信号，以控制所述第一可控开关单元、所述第二可控开关单元及所述DAB直流变压器均闭锁，以清除所述永久故障电流。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述预设时间T有以下计算公式成立：

其中，0＜β≤1，N为所述子清除电路模块的数量，C为中压侧直流电容的容值，V_CN为所述中压侧直流电容的额定电压，V_min为所述中压侧电容能够为所述DAB直流变压器提供驱动能量的最低电压值，P_N为所述子清除电路模块的额定功率。

10.一种基于直流变压器的故障电流清除控制装置，其特征在于，用于控制清除中压直流配电网中的故障电流，所述控制装置包括：

故障电流信息获取模块，用于获取所述中压直流配电网的故障电流信息；

控制模块，用于根据所述故障电流信息生成开关动作信号，控制所述子清除电路模块动作，以清除所述故障电流。