[发明专利]一种级联全桥直流断路器控制系统的控制方法

权利要求书

1.一种级联全桥直流断路器控制系统的控制方法，所述全桥直流断路器控制系统包括：对直流线路电流、换流回路电流、断流回路电流的检测；对换流回路子模块的IGBT导通和闭锁控制；对断流回路子模块导通和闭锁的控制；对快速机械开关分合的控制；接收上级控制保护设备的断路器分合闸命令；对送能单元的控制；对换流回路子模块故障监测；对断流回路子模块故障监测；对电流采集单元故障监测；对快速机械开关故障监测；对送能单元故障监测；其特征在于，所述控制系统具有以下控制时序：

首先接收传感检测单元的数据，判断线路和各支路是否出现过流；

接收换流回路子模块回报，接收断流回路子模块回报，监测子模块故障；

接收快速机械开关回报，监测快速机械开关分合状态和是否有故障；

接收上级控制保护的指令；

根据各部分的回报，对各部分故障进行处理；

根据上级控制保护指令，传感检测单元检测结果，故障处理结果以及直流断路器现在所处的状态，通过顺序控制算法，决定接下来断路器的控制操作；

根据顺控算法的结果，向换流回路子模块发送控制命令；

根据顺控算法的结果，向断流回路子模块发送控制命令；

根据顺控算法的结果，向快速机械开关发送控制命令；

向上级控制保护发送断路器当前状态，包括分合闸状态和故障状态。

2.根据权利要求1所述的级联全桥直流断路器控制系统的控制方法，其特征在于，所述对各部分故障进行处理具有以下控制时序：

对于影响断路器正常运行的故障，断路器控制保护设备要报严重故障，并退出运行；

对于直流断路器仍能正常运行的故障，断路器控制保护设备要报轻微故障。

3.根据权利要求2所述的级联全桥直流断路器控制系统的控制方法，其特征在于，所述对换流回路子模块的IGBT导通和闭锁控制为当换流回路子模块的IGBT导通时，用于流过正常线路电流；当换流回路子模块的IGBT闭锁时，换流回路电流对换流回路IGBT子模块电容充电，使换流回路电流转移至断流回路。

4.根据权利要求2所述的级联全桥直流断路器控制系统的控制方法，其特征在于，所述对断流回路子模块导通和闭锁的控制断为：当断流回路子模块IGBT导通时，用于短时流过直流线路电流；当断流回路子模块IGBT闭锁时，断流回路子模块电容充电，子模块电容电压上升。

5.根据权利要求2所述的级联全桥直流断路器控制系统的控制方法，其特征在于，所述对快速机械开关分合的控制为：快速机械开关分闸，用于承受直流母线电压和避雷器残压；快速机械开关合闸，用于流过直流线路电流。

6.根据权利要求2所述的级联全桥直流断路器控制系统的控制方法，其特征在于，所述直流断路器包括四种状态：合闸状态、第一次换流状态、快速机械开关分断状态和分闸状态；所述顺序控制算法根据所述直流断路器所处的四种状态分为4个阶段：

第一阶段是当直流断路器为合闸状态时，所述顺序控制算法为：首先检测是否有子模块故障或者快速机械开关故障，如果有子模块故障或者快速机械开关故障，就报严重故障，进入第4阶段，然后结束该段算法；如果没有子模块故障或者快速机械开关故障，就检测是否发生了网络通信故障，如果发生了就报轻微故障；不管有没有发生网络通信故障，都检测线路是否过流，如果过流就闭锁换流回路子模块，进入第2阶段，并结束该段算法；如果没有过流就检查是否收到分闸命令；如果有分闸命令就闭锁换流回路子模块，进入第2阶段，然后结束该段算法；如果没有分闸命令，直接结束该段算法；

第二阶段是当直流断路器为第一次换流状态时，所述顺序控制算法为：首先检测是否发生子模块故障或者快速机械开关故障，如果发生了子模块故障或者快速机械开关故障，就闭锁断流回路，报严重故障，进入第4阶段，然后结束该段算法；如果没有发生子模块故障或者快速机械开关故障，就检查换流回路电流是否小于100A；如果换流回路电流小于100A，就关断快速机械开关，进入第3阶段，然后算法结束；如果换流回路电流不小于100A，就直接结束该段算法；

第三阶段是当直流断路器为快速机械开关分断状态时，所述顺序控制算法为：首先检测是否发生子模块故障或者快速机械开关故障，如果发生了子模块故障或者快速机械开关故障，就闭锁断流回路，报严重故障，进入第4阶段；如果没有发生子模块故障或者快速机械开关故障，就检测快速机械开关是否动作完成；如果快速机械开关动作完成就闭锁断流回路，进入第4阶段，然后结束该段算法；如果快速机械开关未动作完成，就直接结束该段算法；

第四阶段是当直流断路器为分闸状态时，所述顺序控制算法为：当发生子模块故障或快速机械开关故障时，报严重故障，然后结束该段算法；如果没有发生子模块故障或快速机械开关故障，就直接结束该段算法。