[发明专利]配电系统中的固态断路器和机械断路器的选择性协调

权利要求书

1.一种在配电系统中在一个或更多个下游机械断路器CB当中选择性地协调固态断路器SSCB的方法，该方法包括以下步骤：

确定短路电流是否流过所述配电系统中的所述SSCB和一个或更多个下游机械断路器CB；

如果确定短路电流流过，则通过使固态开关装置反复接通和断开来使所述短路电流脉冲化，所述短路电流借助该固态开关装置在所述SSCB中流动；

将脉冲化短路电流的均方根RMS值限制到低至足以防止所述SSCB过早跳闸并且高至足以允许所述下游机械断路器CB中的一个跳闸并隔离短路的值；以及

如果在预定的短路脉冲化时间之后，没有所述下游机械断路器CB跳闸来隔离所述短路，则永久地断开所述SSCB中的所述固态开关装置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，限制所述脉冲化短路电流的所述RMS值的步骤包括：在滞后电流控制回路中调节所述脉冲化短路电流。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：将所述短路电流的脉冲化限制到线路电压波形的各周期中的、线路电压的大小小于预定电压阈值的时间。

4.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

对在使所述短路电流脉冲化期间生成的脉冲的数量进行计数；以及

如果确定所计数的脉冲的数量对应于超过预定短路脉冲化时间的时间，则永久地断开所述SSCB中的所述固态开关装置。

5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

感测所述SSCB的负载侧上的短路电流；

基于所感测的短路电流确定所述短路电流的变化率；

基于所确定的短路电流的变化率确定所述配电系统的系统阻抗是否显著为电感的；以及

如果确定所述系统阻抗显著为电感的，则在每当所述固态开关装置在使所述短路电流脉冲化期间切换回接通之前，等待线路电压衰减到预定电压阈值以下。

6.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

如果确定所述系统阻抗显著为电感的，则对在使所述短路电流脉冲化期间所述SSCB中的浪涌保护装置被暴露到的感应脉冲的数量进行计数；以及

如果所计数的感应脉冲的数量超过与所述浪涌保护装置的安全工作区域相关的预定最大感应脉冲计数，则断开所述SSCB中的所述固态开关装置。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，预定短路脉冲化时间由所述SSCB中的控制器设置，并且能够根据所述一个或更多个下游机械断路器CB中的一个或更多个的时间-电流特性进行调节。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述脉冲化短路电流的所述RMS值由所述SSCB中的控制器设置，并且能够根据所述一个或更多个下游机械断路器CB中的一个或更多个的时间-电流特性来调节。

9.一种配电系统，该配电系统包括：

一个或更多个机械断路器CB；以及

固态断路器SSCB，该SSCB被设置在所述一个或更多个机械断路器CB的上游，被配置为充当主断路器，所述SSCB包括：

处理器；

主电流流过的固态开关装置；

驱动器电路，该驱动器电路被配置为控制所述固态开关装置的接通/断开状态；以及

计算机可读介质，该计算机可读介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令当由所述处理器执行时使得所述处理器指示所述驱动器电路在短路事件期间反复地接通和断开所述固态开关装置。

10.根据权利要求9所述的配电系统，其中，所述计算机程序指令包括如下指令：所述指令当由所述处理器执行时使得所述处理器指示所述驱动器电路将在短路事件期间接通和断开所述固态开关装置限制到线路电压波形的各周期中的线路电压的大小小于预定电压阈值的时间。