一种具备自适应重合闸能力的多端口混合式直流断路器

    公开(公告)号:CN118157076A

    公开(公告)日:2024-06-07

    申请号:CN202410105167.8

    申请日:2024-01-25

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: H02H3/087 H02H3/06 H02J3/36

    摘要: 本发明涉及一种具备自适应重合闸能力的多端口混合式直流断路器,包括选择开关、主断路器、通流支路及故障性质判别支路的拓扑结构;对其工作过程的四个阶段进行介绍;同时分阶段对故障发展过程进行理论推导,给出故障性质识别判据。本发明首先能够在能量耗散期间旁路故障线路中的限流电抗器,有效减少故障隔离时间与避雷器的能量耗散压力;其次,该断路器通过共享主断路器的方式,实现n条直流线路的故障隔离,显著减少IGBT的使用数量,大大降低断路器的制造成本,在经济性方面具有明显优势;最后,该断路器实现自适应重合闸,操作简单,易于控制,对硬件要求较低,且无需将MMC换流站与故障点重新连接,避免盲目重合闸于永久性故障造成的二次冲击。

    基于调谐频率下测量波阻抗的高压直流输电线路纵联保护方法

    公开(公告)号:CN114243659B

    公开(公告)日:2023-07-07

    申请号:CN202111590874.3

    申请日:2021-12-23

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: H02H7/26 H02H3/28

    摘要: 本发明涉及一种基于调谐频率下测量波阻抗的高压直流输电线路纵联保护方法,步骤是:确定区内外故障识别判据;确定故障启动判据;确定故障选极判据;确定保护方案;线路两侧持续采集电流、电压数据并提取其调谐频率分量,若某端直流线路保护安装处的电流满足故障启动判据,则该端保护启动元件启动,计算该端调谐频率下的测量波阻抗;当整流侧、逆变侧两端调谐频率下测量波阻抗均小于门槛值时,判为区内故障;否则为区外故障;判定为区内故障,则利用电压故障分量,计算选极函数实现故障极选择。本发明能够快速可靠识别直流线路区内、外故障,可靠保护线路全长,耐过渡电阻能力强,不需要线路两端数据实时同步,且动作速度较传统电流差动保护快。

    基于改进电压加速因子的花瓣式有源配电网反时限过电流保护方法

    公开(公告)号:CN115714357A

    公开(公告)日:2023-02-24

    申请号:CN202211271585.1

    申请日:2022-10-18

    申请人: 天津大学

    摘要: 本发明涉及一种基于改进电压加速因子的花瓣式有源配电网反时限过电流保护方法,包括1)对各保护的启动电流、时间系数和电压参数进行整定;2)将上述整定值录入各保护装置,同时录入动作特性方程;3)当发生故障时,对流经保护装置的故障电流方向与保护预设正方向进行判定并决定保护的启动及闭锁;4)将采集到的故障电压、电流信息代入动作特性方程,计算得各保护的动作时间,各保护动作时间延时动作,切除线路故障。本发明设计科学合理,在改善保护协调性的前提下显著提升过电流保护的速动性,且仅需利用保护安装处的本地电流、电压信息,无需借助通信,避免了昂贵的通信成本,易于在工程中实施;本发明所提保护方法不受故障类型的影响。

    一种实现母线及线路故障隔离的多端口混合式直流断路器

    公开(公告)号:CN115498606A

    公开(公告)日:2022-12-20

    申请号:CN202211232836.5

    申请日:2022-10-10

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: H02H7/22 H02H7/26 H02H9/02

    摘要: 本发明涉及一种实现母线及线路故障隔离的多端口混合式直流断路器,所述多端口混合式直流断路器的拓扑结构包括:n个负载转移开关;n个快速隔离开关;n个剩余电流开关;n个限流电抗器;1个主断开关;n个能量泄放支路;n个晶闸管支路;所述n个负载转移开关和快速隔离开关构成n条线路的通流支路;所述能量泄放支路由反并联的晶闸管及能量泄放电阻Rc组成。本发明设计科学合理,将n条线路上的n个双端口混合式直流断路器集成到一个多端口混合式直流断路器中,大大降低了电力电子器件的数量,具备良好的经济性能;此外,该多端口混合式直流断路器中能量泄放支路的存在,缩短故障隔离时间的同时降低了MOV的泄能需求。

    具备自适应重合闸能力的混合式直流断路器及故障清除判别方法

    公开(公告)号:CN115360678A

    公开(公告)日:2022-11-18

    申请号:CN202210924701.9

    申请日:2022-08-02

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: H02H7/26 H02H3/06 H02J3/36

    摘要: 本发明涉及一种具备自适应重合闸能力的混合式直流断路器及故障清除判别方法,该断路器由三条支路和三个器件组成,三条支路分别为通流支路、转移支路和充放电支路,三个器件分别为金属性氧化物避雷器、预充电电容C和限流电抗器Ldc。本发明在故障隔离期间投入预充电电容,降低了避雷器的动作电压,从而减少避雷器两端并联的IGBT数量。此外,通过合理确定各个支路的通断顺序,保留并控制预充电电容中的能量,在不重新连接换流站与故障点的情况下实现了自适应重合闸。

    一种抑制直流输电后续换相失败的直流电流参考值计算方法

    公开(公告)号:CN115224713A

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202210673172.X

    申请日:2022-06-15

    申请人: 天津大学

    摘要: 本发明涉及抑制直流输电后续换相失败的直流电流参考值计算方法,涉及如下步骤:(1)通过简化受端交流系统等值模型,得到逆变器消耗的无功功率计算公式以及换流母线的无功平衡公式,得到逆变侧换相电压表达式;(2)通过消元、代入方式得到直流电流与逆变侧换相电压的函数Id=f(UL);(3)画出Id=f(UL)的曲线图、低压限流控制特性Idord=f(UL)的曲线图,以便于比较Id与Idord的大小,选择合适的直流电流作为直流电流参考值。本发明研究直流电流与换相失败之间的函数关系,根据换相电压跌落程度选择合适的直流电流作为直流电流参考值,从而限制直流电流。本发明不仅能够成功抑制换相失败,也能够提高LCC‑HVDC系统的故障恢复性能,除检测换相电压电压有效值外不引入其他电气量。