包括直流电网络的飞行器和用于所述网络的保护系统技术方案

本发明专利技术涉及一种飞行器，其包括至少一个DC电网络，该网络包括由支路成对地连接在一起的节点，每个节点连接到至少两个支路，该网络受保护系统保护，保护系统包括安装在支路上的多个保护元件，安装在支路上的每个保护元件包括与电流传感器、限流器装置和断路装置相关联的中央处理单元，针对该网络的连接两个节点的每个支路，保护系统包括串联地安装在支路上的两个保护元件，其中与节点相邻的每个保护元件被认为与节点相关联，并且针对安装在支路上的每个保护元件而言：电流传感器另外被配置成确定支路中的电流相对于与保护元件相关联的节点的方向；中央处理单元被配置成：根据电流传感器确定的电流的方向来选择从第一值或第二阈值中得到的阈值，该阈值称为选定的阈值，第二阈值在绝对值上大于第一阈值并且将电流的强度的值与选定的阈值进行比较；以及限流器装置是双向的并且被配置成将传递穿过支路的电流限制到中央处理单元选择的阈值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括直流电网络的飞行器和用于所述网络的保护系统本专利技术涉及一种包括直流电网络的飞行器和用于所述电网络的保护系统。高压直流(HVDC)网络用于传输电力或者用于在交通工具具体地飞行器中供应电力。这样的网络包括由支路连接在一起的多个节点，并且其中的一些或全部节点还连接到电元件(电源或用户设备)。通常，直流电网络被保护系统保护而免受任何短路或所述网络的支路中的电流强度的任何其他突然变化影响，所述保护系统包括多个保护元件，其中每个支路上安装一个保护元件。保护元件是例如限制器/断路器，所述限制器/断路器被配置成持续预定时间地将缺陷支路的强度值限制到预定阈值，并且随后如有必要，则断开所述支路中的电流的传递，以便使它与正常支路隔离。保护元件在其技术方面全都相同并且全部具有相同的阈值。这样的保护系统对保护电网络有效。然而，如下文参考图1所述，由于电流在网络中的分配，会偶然地隔离与缺陷线路连接到相同节点的正常线路。图1描述包括三个节点N1、N2和N3的直流电网络的一部分，所述节点连接在一起并且由若干个支路B1至B10连接到用户设备5。节点N1由支路B3连接到节点N2，并且节点N2由支路B5连接到节点N3。用于电网络的保护系统包括相应地安装在不同支路Bi、……、Bj、……、B10上的保护元件P1、……、Pj、……、P10。电流I1和电流I2分别经由支路B1和B2进入节点N1。电流I4离开节点N1并且进入将节点N1连接到用户设备项5的支路B4中，并且电流I3通过支路B3离开节点N1。电流I3和电流I6分别经由支路B3和支路B6进入节点N2，所述支路B6将节点N2连接到用户设备项5。电流I7经由将节点N2连接到用户设备项5的支路B7离开节点N2，并且电流I5通过支路B5离开节点N2。电流I5和电流I8分别经由支路B5和支路B10进入节点N2，所述支路B10将节点N3连接到用户设备项5。电流I9经由支路B9离开节点N3。通过将这种节点规律应用于节点N1、N2然后是N3中的每一者，分别得到I3＝I1+I2-I4；I5＝I3+I6-I7；I9＝I5+I8-I10。假设支路B5中的阻抗比支路B3中低得多，并且节点N2与N3之间的支路B5中出现短路Is。在短路之前，支路B5中的电流强度I5比支路B3中的电流强度I3低得多(I5<I3)，而在短路之后，支路B5中的电流强度为I51＝I5+Is并且支路B3中的电流强度为I31＝I3+Is。假定最初I5<I3，那么支路B3中的电流强度值比支路B5中的电流强度值更迅速地达到预定阈值，并且因此，支路B3的保护元件P3在支路B5的保护元件P5之前检测到短路。因此，将切断非缺陷支路B3中的电流的传递。这个实例清楚地说明下列情况：正常支路被错误地隔离，而不是只隔离实际有缺陷的支路。因此，本专利技术的目标是通过提出一种用于直流电网络的保护系统来补救上述缺点，所述保护系统使得有可能容易检测和识别过载电流并且仅断开缺陷线路。为此，本专利技术涉及一种飞行器，其包括至少一个直流电网络，所述网络包括由支路成对地连接在一起的节点，每个节点连接到至少两个支路，所述网络受保护系统保护，所述保护系统包括安装在所述支路上的多个保护元件，安装在支路上的每个保护元件包括与下列各项相关联的中央处理单元：电流传感器，所述电流传感器被配置成测量所述支路中的电流的强度的值；限流器装置，所述限流器装置由所述中央处理单元控制来限制传递穿过所述支路的电流；以及断路装置，所述断路装置由所述中央处理单元控制来断开电流的所述传递，针对所述网络的连接两个节点的每个支路，所述保护系统包括串联地安装在所述支路上的两个保护元件，其中与节点相邻的每个保护元件被认为与所述节点相关联，并且特征在于，针对所述保护系统的安装在支路上的每个保护元件而言：●所述电流传感器另外被配置成确定所述支路中的电流相对于与所述保护元件相关联的所述节点的方向，所述方向是从电流通过与所述保护元件相关联的所述节点进入所述支路的第一方向和电流通过与所述保护元件相关联的所述节点离开所述支路的第二方向中确定的；●所述中央处理单元被配置成：根据所述电流传感器确定的电流的所述方向来选择从第一值或第二阈值中得到的阈值，所述阈值被称为选定的阈值，所述第二阈值在绝对值上大于所述第一阈值并且将电流的强度的值与所述选定的阈值进行比较；以及●所述限流器装置是双向的并且被配置成将传递穿过所述支路的电流限制到所述中央处理单元选择的所述阈值。根据本专利技术，网络的每个节点由至少两个支路连接到网络的元件，其中连接到节点的支路中的每一者上有与所述节点相关联(也就是说，与节点相邻)的保护元件。安装在连接到与之相关联的节点的支路中的一者上的保护元件将通过节点离开支路的电流的强度的值限制到第一阈值，并且将通过节点进入支路的电流的强度的值限制到第二阈值，所述第二阈值在绝对值上大于第一阈值。只要节点的外面没有(因短路引起的)故障电流，通过节点离开支路的电流的强度的值便始终被安装在所述支路上并且与所述节点相关联的保护元件限制到第一阈值。在连接到节点的缺陷支路上出现故障电流的情况下，通过节点进入所述支路的电流的强度的值被安装在所述支路上并且与所述节点相关联的保护元件限制到第二阈值。随后，在预定时间之后，如果缺陷支路上仍存在故障电流，那么电流的传递可能会被中断，以便保护电网络。本专利技术的其他优点和特征将从以下非限制性详细描述中显露出来。将根据附图给出此描述，在附图中：-已经描述的图1示意性地示出根据现有技术的用于受短路影响的直流电网络的一部分的保护系统的操作；-图2表示根据本专利技术的实施例的包括直流电网络的飞行器；-图3是根据本专利技术的优选实施例的图2的直流电网络的图解，所述网络被包括多个保护元件的保护系统保护；-图4是根据本专利技术的实施例的图3的保护元件的详细图解；-图5类似于图1，示意性地示出根据本专利技术的实施例的针对受短路影响的直流电网络的一部分的保护系统的操作；-图6是根据本专利技术的实施例的包括保护系统的网状直流电网络的图解。就图2和图3而言，飞行器A包括安排在它的机身C中的高压直流(HVDC)电网络1。电网络1使得有可能将至少一个发电机3(图2中仅示出一个)连接到多个用户设备5，以便确保直流电从所述一个或多个发电机3传输到不同的用户设备项5。电网络1包括由支路B1、……、Bk、……、Bm(或电缆)成对地连接在一起的节点N1、……、Ni、……、Nn。一些节点也由支路连接到发电机3和/或用户设备项5。众所周知，直流电网络1包括保护系统7，所述保护系统被配置成检测电网络1中的电流的强度的任何突然变化，并且识别受到电故障(例如，短路)影响的支路以便在有必要的情况下断开所述支路。参考图3，保护系统7包括安装在不同支路中的多个保护元件Ci、……、Cj、……、Cp。根据本专利技术，在将两个节点Nj和Ni连接在一起的每个支路Bk上串联安装了第一保护元件Cj和第二保护元件Ci。与节点相邻的每个保护元件被认为与所述节点相关联，因此，第一保护元件Cj与节点Nj相关联并且第二保护元件与节点Ni相关联。与节点相关联的每个保护元件被配置成：●测量其上安装有所述保护元件的支路Bk中流动的电流的参数，具体地，电流的强度的值以及其相对于与所述保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行器(A)，其包括至少一个直流电网络(1)，所述网络(1)包括由支路(Bk)成对地连接在一起的节点(Ni)，每个节点连接到至少两个支路，所述网络受保护系统(7)保护，所述保护系统包括安装在所述支路(Bk)上的多个保护元件(Cj)，安装在支路(Bk)上的每个保护元件包括与下列各项相关联的中央处理单元(25)：电流传感器(9)，所述电流传感器被配置成测量所述支路(Bk)中的电流的强度的值；限流器装置(11)，所述限流器装置由所述中央处理单元(25)控制来限制传递穿过所述支路(Bk)的电流；以及断路装置(13)，所述断路装置由所述中央处理单元(25)控制来断开电流的所述传递，所述飞行器的特征在于，针对所述网络(1)的连接两个节点(Nj、Ni)的每个支路(Bk)，所述保护系统(7)包括串联地安装在所述支路上的两个保护元件(Cj、Ci)，其中与节点相邻的每个保护元件被认为与所述节点相关联，并且特征在于，针对所述保护系统(7)的安装在支路(Bk)上的每个保护元件(Cj、Ci)而言：●所述电流传感器(9)另外被配置成确定所述支路(Bk)中的电流相对于与所述保护元件(Cj、Ci)相关联的所述节点(Nj、Ni)的方向，所述方向是从电流通过与所述保护元件相关联的所述节点进入所述支路(Bk)的第一方向和电流通过与所述保护元件相关联的所述节点离开所述支路(Bk)的第二方向中确定的；●所述中央处理单元(25)被配置成：根据所述电流传感器(9)确定的电流的所述方向来选择从第一值(S1)或第二阈值(S2)中得到的阈值，所述阈值被称为选定的阈值，所述第二阈值在绝对值上大于所述第一阈值(S1)；并且将电流的强度的值与所述选定的阈值进行比较；以及●所述限流器装置(11)是双向的并且被配置成将传递穿过所述支路(Bk)的电流限制到所述中央处理单元(25)选择的所述阈值。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.23 FR 16514641.一种飞行器(A)，其包括至少一个直流电网络(1)，所述网络(1)包括由支路(Bk)成对地连接在一起的节点(Ni)，每个节点连接到至少两个支路，所述网络受保护系统(7)保护，所述保护系统包括安装在所述支路(Bk)上的多个保护元件(Cj)，安装在支路(Bk)上的每个保护元件包括与下列各项相关联的中央处理单元(25)：电流传感器(9)，所述电流传感器被配置成测量所述支路(Bk)中的电流的强度的值；限流器装置(11)，所述限流器装置由所述中央处理单元(25)控制来限制传递穿过所述支路(Bk)的电流；以及断路装置(13)，所述断路装置由所述中央处理单元(25)控制来断开电流的所述传递，所述飞行器的特征在于，针对所述网络(1)的连接两个节点(Nj、Ni)的每个支路(Bk)，所述保护系统(7)包括串联地安装在所述支路上的两个保护元件(Cj、Ci)，其中与节点相邻的每个保护元件被认为与所述节点相关联，并且特征在于，针对所述保护系统(7)的安装在支路(Bk)上的每个保护元件(Cj、Ci)而言：●所述电流传感器(9)另外被配置成确定所述支路(Bk)中的电流相对于与所述保护元件(Cj、Ci)相关联的所述节点(Nj、Ni)的方向，所述方向是从电流通过与所述保护元件相关联的所述节点进入所述支路...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔弗拉姆·比尔克迈尔，
申请(专利权)人：空中客车运营简化股份公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR