直流环网保护装置和直流电源系统制造方法及图纸

本公开涉及一种直流环网保护装置和直流电源系统，所述装置包括故障检测电路、控制电路、第一开关、第二开关以及全桥DCDC变换电路，本公开实施例提供的直流环网保护装置可以监测母线运行状态，当出现母线环网故障时通过全桥DCDC变换电路对负载进行故障隔离保护，实现环网故障保护功能。环网故障保护功能。环网故障保护功能。

【技术实现步骤摘要】
直流环网保护装置和直流电源系统


[0001]本公开涉及直流电源保护
，具体地，涉及一种直流环网保护装置和直流电源系统。

技术介绍

[0002]在变电站/发电厂中，为了提高供电可靠性，保证重要直流设备的安全运行，一般使用两套独立的直流系统。但是在实际运行中，由于直流电源系统馈线支路众多，在人为接线失误、直流系统改造、二极管绝缘下降等因素的影响下，导致两套直流系统间出现电气连接，称之为直流环网故障。
[0003]直流环网故障发生时电压等级高的直流系统会越过负荷，直接向等级电压低的直流系统充电，会造成负载损坏、甚至火灾事故等严重后果。

技术实现思路

[0004]本公开的目的是提供一种直流环网保护装置和直流电源系统，该直流环网保护装置和直流电源系统能够在两套直流系统发生环网故障时实现故障隔离，保护负载设备的安全运行。
[0005]为了实现上述目的，根据本公开的第一方面，本公开实施例提供一种直流环网保护装置，包括故障检测电路、控制电路、第一开关、第二开关以及全桥DCDC变换电路；
[0006]所述故障检测电路的输入端连接直流母线，用于检测所述直流母线的故障状态；
[0007]所述控制电路的输入端连接所述故障检测电路的输出端，所述控制电路的第一输出端连接所述第一开关的控制端，所述控制电路的第二输出端连接所述第二开关的控制端，用于控制所述第一开关、第二开关的开关状态；
[0008]所述第一开关串接在所述直流母线和负载之间，用于断开或挂载所述负载；
[0009]所述第二开关串接在所述直流母线和全桥DCDC变换电路之间，用于断开或挂载所述全桥DCDC变换电路；
[0010]所述全桥DCDC变换电路的输出端连接所述负载，用于对所述直流母线的电压进行变换和隔离。
[0011]可选地，所述故障检测电路包括测试桥电路，所述测试桥电路包括依次串接在所述母线和地之间的检测电阻和切入开关，所述测试桥电路用于检测所述母线的对地绝缘电阻。
[0012]可选地，所述故障检测电路还包括电压采样电路，所述电压采样电路用于采集所述母线的电压，并根据采集到的母线电压判断母线的故障类型。
[0013]可选地，所述控制电路包括单片机。
[0014]可选地，所述第一开关、第二开关均包括IGBT模块。
[0015]可选地，所述全桥DCDC变换电路包括：H桥逆变模块、高频变压器和全桥整流电路。
[0016]可选地，所述装置还包括报警模块，所述报警模块连接所述故障检测电路的输出
端，用于在所述母线出现故障的情况下输出报警信息。
[0017]根据本公开的第二方面，本公开实施例提供一种直流电源系统，包括如第一方面所述的直流环网保护装置。
[0018]可选地，所述直流环网保护装置为两个，两个所述直流环网保护装置为第一直流环网保护装置和第二直流环网保护装置，所述系统包括第一直流电源母线、第二直流电源母线、所述第一直流环网保护装置、所述第二直流环网保护装置、第一负载、第二负载、以及断路器；
[0019]所述第一直流环网保护装置和所述第一负载依次串接于所述第一直流电源母线的正母线和负母线之间；
[0020]所述第二直流环网保护装置和所述第二负载依次串接于所述第二直流电源母线的正母线和负母线之间；
[0021]所述断路器串接于所述第一直流电源母线和所述第二直流电源母线之间，所述断路器在所述第一直流电源母线或所述第二直流电源母线其中一者失电时处于合闸状态。
[0022]可选地，所述系统还包括第一蓄电池和第二蓄电池；
[0023]所述第一蓄电池串接于所述第一直流电源母线的正母线和负母线之间；
[0024]所述第二蓄电池串接于所述第二直流电源母线的正母线和负母线之间；
[0025]所述第一蓄电池、第二蓄电池用于储能或供能。
[0026]综上所述，本公开实施例提供一种直流环网保护装置，包括故障检测电路、控制电路、第一开关、第二开关以及全桥DCDC变换电路；所述故障检测电路的输入端连接直流母线，用于检测所述直流母线的故障状态；所述控制电路的输入端连接所述故障检测电路的输出端，所述控制电路的第一输出端连接所述第一开关的控制端，所述控制电路的第二输出端连接所述第二开关的控制端，用于控制所述第一开关、第二开关的开关状态；所述第一开关串接在所述直流母线和负载之间，用于断开或挂载所述负载；所述第二开关串接在所述直流母线和全桥DCDC变换电路之间，用于断开或挂载所述全桥DCDC变换电路；所述全桥DCDC变换电路的输出端连接所述负载，用于对所述直流母线的电压进行变换和隔离。本公开实施例提供的直流环网保护装置可以监测母线运行状态，当出现母线环网故障时通过全桥DCDC变换电路对负载进行故障隔离保护，实现环网故障保护功能。
[0027]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0028]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0029]图1是根据一示例性实施例示出的一种传统直流电源系统的示意图；
[0030]图2是根据一示例性实施例示出的一种直流环网保护装置的框图；
[0031]图3是根据一示例性实施例示出的一种测试桥电路的示意图；
[0032]图4是根据一示例性实施例示出的一种全桥DCDC变换电路的示意图；
[0033]图5是根据一示例性实施例示出的一种直流电源系统的示意图。
具体实施方式
[0034]以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0035]需要说明的是，本公开中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。
[0036]需要注意的是，本公开实施例中直流环网保护装置中所用到的单片机、电压采样电路、电流检测电路、IGBT模块、H桥逆变模块、高频变压器、全桥整流电路和报警模块等，均可通过商业途径获得。
[0037]下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
[0038]应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
[0039]本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流环网保护装置，其特征在于，包括故障检测电路、控制电路、第一开关、第二开关以及全桥DCDC变换电路；所述故障检测电路的输入端连接直流母线，用于检测所述直流母线的故障状态；所述控制电路的输入端连接所述故障检测电路的输出端，所述控制电路的第一输出端连接所述第一开关的控制端，所述控制电路的第二输出端连接所述第二开关的控制端，用于控制所述第一开关、第二开关的开关状态；所述第一开关串接在所述直流母线和负载之间，用于断开或挂载所述负载；所述第二开关串接在所述直流母线和全桥DCDC变换电路之间，用于断开或挂载所述全桥DCDC变换电路；所述全桥DCDC变换电路的输出端连接所述负载，用于对所述直流母线的电压进行变换和隔离。2.根据权利要求1所述的直流环网保护装置，其特征在于，所述故障检测电路包括测试桥电路，所述测试桥电路包括依次串接在所述母线和地之间的检测电阻和切入开关，所述测试桥电路用于检测所述母线的对地绝缘电阻。3.根据权利要求2所述的直流环网保护装置，其特征在于，所述故障检测电路还包括电压采样电路，所述电压采样电路用于采集所述母线的电压，并根据采集到的母线电压判断母线的故障类型。4.根据权利要求1所述的直流环网保护装置，其特征在于，所述控制电路包括单片机。5.根据权利要求1所述的直流环网保护装置，其特征在于，所述第一开关、第二开关均包括IGBT模块。6.根据权利要求1所述的直流环网保护装置，其特征在于，所述全桥...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜坤，王菲菲，胡朗华，严建海，汪文东，赵瑞，霍海涛，王国栋，丁维文，肖泽鑫，
申请(专利权)人：国华能源投资有限公司，
类型：新型
国别省市：