【技术实现步骤摘要】
一种抑制直流母线支撑电容短路保护装置及保护方法
本专利技术涉及一种抑制直流母线支撑电容短路保护装置及保护方法，属于电力开关技术、电力系统保护领域。
技术介绍
近年来，直流电力系统的应用不断扩大，对现有的交流电力系统是一种有益的补充，可使系统实现更好性能。例如，高压直流输电可以更好地利用其经济灵活的传输和控制特性；中压直流系统将提高系统的效率和电能质量。除此之外，直流微型电网能够更好地将分布式能源整合到智能电网中。在上述直流系统中，装备电压源变流器(VSC)是必不可少的。目前VSC中含有大量直流母线支撑电容，而这些电容的放电电流在直流短路的初始阶段起着重要的作用，其峰值电流的持续时间和幅度由存储在电容器中的能量、故障路径阻抗和电压电平决定。直流系统中的故障保护仍然是一个挑战，因为直流系统的阻抗较低，直流故障的发展快速。与传统交流系统相比，基于VSC的直流系统的故障发展速度提高了十倍，从而需要更快的响应。目前的解决方案是在VSC的直流输入侧串联二极管，如图8所示，当VSC发生短路时，可通过二极管无缝切换到另一区域VSC中...
【技术保护点】
1.一种抑制直流母线支撑电容短路保护装置，其特征在于：包括与VSC中的直流母线电容器组的支路串联的双向固态断路器，所述双向固态断路器包括双向开关、限流电阻R和控制器，所述双向开关包括串联的正向固态开关和反向固态开关，所述正向固态开关包括反并联的IGBT G1和功率二极管D1，所述反向固态开关包括反并联的IGBT G2和反并联功率二极管D2，限流电阻R与正向固态开关并联，所述控制器包括MCU、用于采集支路电流的电流采样单元、隔离单元、电流信号处理单元，所述电流采样单元的输入端与双向固态断路器的输出端连接，电流采样单元的输出端通过隔离单元和电流信号处理单元与MCU连接，电流信号...
【技术特征摘要】
1.一种抑制直流母线支撑电容短路保护装置，其特征在于：包括与VSC中的直流母线电容器组的支路串联的双向固态断路器，所述双向固态断路器包括双向开关、限流电阻R和控制器，所述双向开关包括串联的正向固态开关和反向固态开关，所述正向固态开关包括反并联的IGBTG1和功率二极管D1，所述反向固态开关包括反并联的IGBTG2和反并联功率二极管D2，限流电阻R与正向固态开关并联，所述控制器包括MCU、用于采集支路电流的电流采样单元、隔离单元、电流信号处理单元，所述电流采样单元的输入端与双向固态断路器的输出端连接，电流采样单元的输出端通过隔离单元和电流信号处理单元与MCU连接，电流信号处理单元将电流采样单元获得的电流模拟量转换成数字量并将数字量信号与控制器设定阈值进行比较，MCU与正向固态开关和反向固态开关连接用于向IGBTG1和IGBTG2发出闭合或断开的控制指令。
2.如权利要求1所述的一种抑制直流母线支撑电容短路保护装置，其特征在于：所述隔离单元包括隔离芯片，所述隔离芯片的输入VDD1脚连接+5V电源，Vin+脚分别连接电容C25的一端、电阻R7的一端、电阻R8的一端，电阻R7的另一端连接电阻R24的一端，电阻R8的另一端连接双向二极管D21的一端，隔离芯片的Vin-脚分别连接电容C25的另一端、电容R24的另一端和双向二极管D21的另一端，双向二极管D21与电流采样单元的输出端连接；隔离芯片的GND1脚和Vin-脚接地，隔离芯片的输出VDD2脚通过电容C50连接GND2脚，VDD2脚接+5V电源，GND2脚接地，Vout+脚和Vout-脚与电流信号处理单元的输入端连接。
3.如权利要求1所述的一种抑制直流母线支撑电容短路保护装置，其特征在于：所述电流信号处理单元包括运算放大器U1A和运算放大器U1B，所述运算放大器U1A的同相输入端分别连接电容C7的一端、电容C3的一端、电阻R6的一端和电阻R4的一端，电容C7的另一端和...
【专利技术属性】
技术研发人员：李长乐，林雨晴，寿艳文，施惠冬，刘中，
申请(专利权)人：上海电器科学研究所集团有限公司，上海均海专用机电设备技术开发有限公司，上海电器科学研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31
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