本發(fā)明涉及一種直流電網(wǎng)拓?fù)浼肮收细綦x系統(tǒng)快速恢復(fù)的方法，屬于電力系統(tǒng)中直流電網(wǎng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步，換流器等設(shè)備的改進(jìn)，多端直流電網(wǎng)的應(yīng)用成為了現(xiàn)實(shí)，但是由于常規(guī)的斷路器無法開斷直流故障電流，現(xiàn)有技術(shù)是一旦出現(xiàn)直流故障就需要停止整個(gè)直流電網(wǎng)供電，等待故障電流消失，再通過交流系統(tǒng)開關(guān)跳閘來隔離故障，系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間是秒級。

雖然已經(jīng)有廠家研制出了具備分?jǐn)嘀绷鞴收想娏髂芰Φ闹绷鲾嗦菲鳎绻虚_關(guān)設(shè)備都選用直流斷路器，雖然能實(shí)現(xiàn)不斷電切除故障，但是其價(jià)格非常昂貴。本文提供了一種使用較少數(shù)量直流斷路器的直流電網(wǎng)拓?fù)湟约肮收细綦x和系統(tǒng)恢復(fù)方法，相比現(xiàn)有使用交流斷路器分?jǐn)喙收想娏鞯募夹g(shù)，可以將系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)間由秒級加速到幾十毫秒；相比現(xiàn)有直流斷路器配置，可以大大降低成本，具有廣闊的工程應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種直流電網(wǎng)拓?fù)洌軌蚣骖櫧档统杀竞椭绷鞴收细綦x及系統(tǒng)快速恢復(fù)的要求，適合于工程應(yīng)用。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種直流電網(wǎng)拓?fù)?，僅在直流電網(wǎng)和AC/DC換流器之間串聯(lián)直流斷路器，在直流電網(wǎng)中的其余需要分?jǐn)嗟奈恢门渲脽o直流故障電流開斷能力的開關(guān)設(shè)備，從而降低成本并且保留系統(tǒng)故障時(shí)快速恢復(fù)的功能。

所述的AC/DC換流器為電壓源型換流器，包括但不限于：兩電平結(jié)構(gòu)、變壓器多重化結(jié)構(gòu)或者模塊化多電平結(jié)構(gòu)，其數(shù)量不少于1個(gè)。

優(yōu)選地，可在直流斷路器和AC/DC換流器之間增加電抗器。

所述直流斷路器能夠開斷直流故障電流；

所述無直流故障電流開斷能力的開關(guān)設(shè)備包括但不限于：交流開關(guān)、刀閘。

一種直流電網(wǎng)故障隔離和系統(tǒng)恢復(fù)方法，應(yīng)用于以上直流電網(wǎng)系統(tǒng)中，優(yōu)選地，包含以下步驟：

步驟SS1通過直流電壓電流異常判斷直流電網(wǎng)中發(fā)生故障，如果發(fā)生故障，進(jìn)入步驟SS2，否則回到步驟SS1；

步驟SS2發(fā)出命令使直流斷路器動(dòng)作，開斷AC/DC換流器和直流電網(wǎng)，進(jìn)入步驟SS3；

步驟SS3判斷故障電流是否小于Iset，如是則進(jìn)入步驟SS4；如經(jīng)過延時(shí)Tset，電流依舊大于Iset，則終止系統(tǒng)運(yùn)行；

步驟SS4跳開故障區(qū)域兩側(cè)的開關(guān)，然后進(jìn)入步驟SS5；

步驟SS5在隔離故障區(qū)域后，重新啟動(dòng)AC/DC換流器，重合直流斷路器，恢復(fù)直流電網(wǎng)供電。

所述的故障隔離和系統(tǒng)恢復(fù)方法中，所述電流設(shè)定值Iset為直流額定電流的K倍，其中0≤K≤1，所述延時(shí)定值Tset參考直流斷路器分?jǐn)嗨俣葹?ms≤Tset≤100ms。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)直流網(wǎng)絡(luò)故障的隔離和快速恢復(fù)功能，而且成本較低，簡單可靠，適合工程應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種直流電網(wǎng)拓?fù)洹?/p>

圖2是本發(fā)明的一種故障隔離和系統(tǒng)快速恢復(fù)方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

附圖1所示為本發(fā)明提供的一種三端直流輸電系統(tǒng)示意圖，包括三個(gè)采用半橋MMC拓?fù)涞腁C/DC換流站S1、S2和S3，以及連接S1和S2、S2和S3以及S1和S3的三條線路L1、L2、L3，在此實(shí)施例中，直流電網(wǎng)為三端環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，包括連接S1、S2、S3之間的直流母線、直流線路、開關(guān)設(shè)備，直流電網(wǎng)中配置的開關(guān)設(shè)備為不具備直流故障電流分?jǐn)嗄芰Φ?對快速刀閘Q12、Q13，Q21、Q23、Q31、Q32，在直流電網(wǎng)和S1、S2、S3之間串聯(lián)配置三對直流斷路器DCB1、DCB2、DCB3。

附圖2所示為本發(fā)明提供的一種故障隔離及系統(tǒng)恢復(fù)方法流程圖，應(yīng)用于如附圖1的直流電網(wǎng)，該方法包括以下步驟：

步驟SS1通過直流電壓電流異常判斷直流電網(wǎng)中發(fā)生故障，如果發(fā)生故障，進(jìn)入步驟SS2，否則回到步驟SS1；

步驟SS2發(fā)出命令使直流斷路器動(dòng)作，開斷AC/DC換流器和直流電網(wǎng)，進(jìn)入步驟SS3；

步驟SS3判斷故障電流是否小于Iset，如是則進(jìn)入步驟SS4；如經(jīng)過延時(shí)Tset，電流依舊大于Iset，則終止系統(tǒng)運(yùn)行；

步驟SS4跳開故障區(qū)域兩側(cè)的開關(guān)，然后進(jìn)入步驟SS5；

步驟SS5在隔離故障區(qū)域后，重新啟動(dòng)AC/DC換流器，重合直流斷路器，恢復(fù)直流電網(wǎng)供電。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。