[发明专利]适用于双极式直流配电网的故障保护系统、方法及装置

权利要求书

1.一种适用于双极式直流配电网的故障保护系统，其特征在于，所述系统包括：双极式直流配电网、控制模块和两个断路器；

第一个所述断路器设置在所述双极式直流配电网的原边侧与送端变流器的输入端的连接线上，第二个所述断路器设置在所述双极式直流配电网的原边侧与送端变流器的输出端的连接线上，所述控制模块分别与两个所述断路器连接，以及与所述双极式直流配电网的原边侧和送端变流器的输出端的连接；

所述控制模块，用于检测所述双极式直流配电网的送端变流器在交流侧线路的电流变化幅值以及电流正负序分量，基于所述电流变化幅值和所述电流正负序分量确定是否出现线路故障，若出现故障则控制所述断路器启动。

2.根据权利要求1所述的适用于双极式直流配电网的故障保护系统，其特征在于，所述控制模块，包括：电流内环单元、同步锁相单元、脉冲调制单元和两个比例积分调节器单元；

其中，第一个所述比例积分调节器单元的输出端与所述电流内环单元的输入端连接，所述同步锁相单元的输出端与第一个所述比例积分调节器单元和所述电流内环单元的连接端连接，所述同步锁相单元的输入端与所述电流内环单元连接，所述第二个所述比例积分调节器单元的输出端、所述电流内环单元的输出端、所述同步锁相单元的输出端连接，并将连接端的线路信号相加后与所述脉冲调制单元的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的适用于双极式直流配电网的故障保护系统，其特征在于，所述电流内环单元，包括：比例调节器单元和电流内环信号相交点，所述电流内环信号相交点分别与第一个所述比例积分调节器单元的输出端和所述同步锁相单元的输入端连接，所述电流内环信号相交点的输出端与所述比例调节器单元输入端连接。

4.一种适用于双极式直流配电网的故障保护方法，其特征在于，所述方法适用于如权利要求1-3任意一项所述的适用于双极式直流配电网的故障保护系统，所述方法包括：

采集直流配电网的送端变流器在交流侧的电流幅值；

当所述电流幅值大于预设值时，采集送端变流器在交流侧的三相电压值；

基于所述三相电压值确定是否出现线路故障，并在确定出现线路故障时，触发断路器启动。

5.根据权利要求4所述的适用于双极式直流配电网的故障保护方法，其特征在于，所述线路故障包括三相短路故障；

所述基于所述三相电压值确定是否出现线路故障，包括：

若所述三相电压值骤降为零，则确定所述线路故障为三相短路故障。

6.根据权利要求4所述的适用于双极式直流配电网的故障保护方法，其特征在于，所述线路故障包括二相短路故障；

所述基于所述三相电压值确定是否出现线路故障，包括：

若所述三相电压值的其中一相电压值骤降且剩余两相电压值为正常，则确定所述线路故障为二相短路故障。

7.根据权利要求4所述的适用于双极式直流配电网的故障保护方法，其特征在于，所述线路故障包括单相短路故障；

所述基于所述三相电压值确定是否出现线路故障，包括：

若所述三相电压值的其中两相电压值相等且电压值的幅值为额定电压一半，剩余一相电压值为正常，则确定所述线路故障为单相短路故障。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的适用于双极式直流配电网的故障保护方法，其特征在于，所述采集直流配电网的送端变流器在交流侧的电流幅值，包括：

采集直流配电网的送端变流器在交流侧的三相电流值；

对所述三相电流值进行坐标转换，得到两相电流值；

基于所述两相电流值计算电流幅值。