【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及直流输电，特别涉及一种基于多级振荡的直流断路器及其控制方法。
技术介绍
1、柔性直流电网因其系统主接线结构、运行方式更加复杂多样，进而导致直流系统故障方式多、故障发展快、影响范围广。因此，迫切需要柔性直流电网的故障隔离技术，以保障柔性直流电网的安全可靠运行。直流断路器是直流输配电系统中实现直流故障隔离最为理想的选择。但当前常用的混合式直流断路器在高压领域成本较高，而机械式直流断路器存在预充电电容带来的可靠性问题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，专利技术人做出本专利技术，通过具体实施方式，提供一种基于多级振荡的直流断路器及其控制方法。
2、第一方面，本专利技术实施例提供一种基于多级振荡的直流断路器，所述直流断路器输入、输出端之间的主通流电路上依次串联高弧压开关、第一组真空开关和第二组真空开关；
3、第一组电力电子开关并联在高弧压开关两端；
4、一级振荡电容的一端接在输入端和高弧压开关之间主通流电路上，另一端接在第一组真空开关和第二组真空开关之间主通流电路上，一级振荡电容两端并联第一mov；
5、第二组电力电子开关的一端接在输入端和高弧压开关之间主通流电路上，另一端和二级振荡电容的一端连接，二级振荡电容的另一端接在第二组真空开关和输出端之间主通流电路上，二级振荡电容两端并联第二mov；
6、高弧压开关分闸产生的电弧电压大于第一预设值。
7、具体的，高弧压开关采用带磁吹的机械开关或多断口的机械开关
8、具体的，第一组真空开关或第二组真空开关包括至少一个电磁斥力操动的快速真空机械开关，所述快速真空机械开关的开断短路电流时间不超过第二预设值。
9、具体的，第一组或第二组电力电子开关包括至少一个igbt或iegt或igct。
10、具体的，第一组电力电子开关额定电压小于第一组真空开关额定电压，且两者差值绝对值大于第三预设值；
11、第一组真空开关额定电压、一级振荡电容、第一mov和第二组电力电子开关之间任意两者额定电压差值绝对值都小于第四预设值；
12、第一组真空开关额定电压小于第二组真空开关额定电压，且两者差值绝对值大于第五预设值；
13、第二组真空开关额定电压、二级振荡电容和第二mov之间任意两者额定电压差值绝对值都小于第六预设值。
14、具体的，根据电压等级需求，第二组真空开关之后的主通流电路上还依次串联一组或多组真空开关；
15、第n组电力电子开关的一端接在输入端和高弧压开关之间主通流电路上，另一端和n级振荡电容的一端连接，n级振荡电容的另一端接在第n组真空开关和输出端之间主通流电路上，n级振荡电容两端并联第n mov。n为正整数。
16、具体的，第n组电力电子开关额定电压小于第n组真空开关额定电压，且两者差值绝对值大于第三预设值；
17、第n组真空开关额定电压、n级振荡电容、第n mov和第n+1组电力电子开关之间任意两者额定电压差值绝对值都小于第四预设值；
18、第n组真空开关额定电压小于第n+1组真空开关额定电压，且两者差值绝对值大于第五预设值。
19、第二方面，本专利技术实施例提供一种基于多级振荡的直流断路器控制方法，包括以下步骤：
20、正常工作时，所述直流断路器主通流电路上高弧压开关和每组真空开关均合闸；
21、发生短路故障，所述直流断路器收到开断指令后，将高弧压开关和每组真空开关均分闸，并导通第一组电力电子开关，经过预设的换流和介质恢复时间后，关断第一组电力电子开关，对一级振荡电容充电，当一级振荡电容电压达到第一mov钳位电压时，导通第二组电力电子开关。
22、具体的，第二组真空开关之后的主通流电路上还依次串联有一组或多组真空开关时，基于多级振荡的直流断路器控制方法还包括以下步骤：
23、在导通第n组电力电子开关后，经过预设的换流和介质恢复时间，关断第n组电力电子开关，对n级振荡电容充电，当n级振荡电容电压达到第nmov钳位电压时，导通第n+1组电力电子开关；
24、对第二组电力电子开关之后的每组电力电子开关依次执行上述操作，直到导通最后一组电力电子开关，此后直流断路器两端电压被最后一级振荡电容并联的mov限制，同时故障电流逐渐下降。
25、基于同一专利技术构思，本专利技术实施例还提供一种基于多级振荡的直流断路器控制装置，包括：存储器、处理器及存储于存储器上并在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述的基于多级振荡的直流断路器控制方法。
26、本专利技术实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
27、能够实现多级主动振荡换流，相比于混合式直流断路器减少了大量的电力电子器件，相比于单级主动振荡方案可大幅减小振荡电容容值，可低成本解决高压领域中的直流开断问题；且无需预充电电容，提高了直流断路器的运行可靠性。
28、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
29、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于多级振荡的直流断路器，其特征在于，
2.如权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，高弧压开关采用带磁吹的机械开关或多断口的机械开关升高电弧电压。
3.如权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，第一组真空开关或第二组真空开关包括至少一个电磁斥力操动的快速真空机械开关，所述快速真空机械开关的开断短路电流时间不超过第二预设值。
4.如权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，第一组或第二组电力电子开关包括至少一个IGBT或IEGT或IGCT。
5.如权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，
6.如权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，
7.如权利要求6所述的直流断路器，其特征在于，
8.一种基于多级振荡的直流断路器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，第二组真空开关之后的主通流电路上还依次串联有一组或多组真空开关时，所述控制方法还包括以下步骤：
10.一种基于多级振荡的直流断路器控制装置，其特征在于，包括：存储器、处理器及存
...【技术特征摘要】
1.一种基于多级振荡的直流断路器，其特征在于，
2.如权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，高弧压开关采用带磁吹的机械开关或多断口的机械开关升高电弧电压。
3.如权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，第一组真空开关或第二组真空开关包括至少一个电磁斥力操动的快速真空机械开关，所述快速真空机械开关的开断短路电流时间不超过第二预设值。
4.如权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，第一组或第二组电力电子开关包括至少一个igbt或iegt或igct。
5.如权利要求1所述的直流断路器，其特征在于，
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【专利技术属性】
技术研发人员：郭明珠，甘之正，周兴达，屈鲁，贾娜，曾嵘，唐博进，余占清，苟立峰，赵彪，严鑫，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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