[发明专利]固态直流限流器

说明书

本发明公开了一种固态直流限流器，包括限流模块和二极管桥模块，限流模块和二极管桥模块并联；限流模块包括限流电感Lsubgt;fcl/subgt;和限流电容Csubgt;fcl/subgt;；限流电感Lsubgt;fcl/subgt;的一端作为固态直流限流器的输入端，限流电感Lsubgt;fcl/subgt;的另一端连接限流电容Csubgt;fcl/subgt;的一端，限流电容Csubgt;fcl/subgt;的另一端作为固态直流限流器的输出端；限流电感Lsubgt;fcl/subgt;和限流电容Csubgt;fcl/subgt;串联谐振进行限流；当线路正常运行时，线路电流subgt;dc/subgt;从输入端流经二极管桥模块至输出端；当线路故障且未检测到过流信号时，故障电流subgt;dcf/subgt;从输入端流经限流模块和二极管桥模块至输出端；当线路故障清除时，故障电流subgt;dcf/subgt;从输入端流经限流模块至输出端。

技术领域

本发明涉及直流配电网保护领域技术领域，尤其是涉及一种固态直流限流器。

背景技术

随着换流器、直流变压器等电力电子器件的发展，使得直流配网可以有效的综合各种新能源、负荷的分布特性，进行多元互补。直流配网凭借其供电容量大、经济性好、可靠性高、损耗低、电能质量高等优点，获得人们越来越多的关注。

但由于电力电子器件组成的直流电网是一个“低惯量、低阻抗”的线路，根据直流故障特性，故障发生后整个线路的电流会迅速上升，直流电压快速下降，这将对直流电网造成严重危害，尤其是易损的设备。现有技术中通常会在电网中接入限流器，以降低故障发生时对直流电网造成的损坏；但现有技术中针对限流器均采用电感进行限流，仍存在以下不足：

1)限流电感在限流过程中随着故障电流增大易发生电感饱和从而失去限流能力；

2)限流器为达到更好的限流效果就需增大线路电感值，但一味增大电感就会导致限流器的成本、体积增加；

3)在限流器限流结束时，部分限流器设计了电感自动旁路设计，但故障切断时线路中仍存在较大的电流，这使得直流断路器需具有较大的电流应力，造成直流断路器的设计成本增大；

4)直流线路中故障电流发展很快，几毫秒内就会达到峰值，因此故障限流器设计需考虑故障检测延迟时间。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明提出了一种固态直流限流器，利用电感电容的串联谐振来解决现有的限流器中的限流电感易饱和的问题，且成本较低。

根据本发明实施例提供的一种固态直流限流器，包括限流模块和二极管桥模块，所述限流模块和所述二极管桥模块并联；

所述限流模块包括限流电感L_fcl和限流电容C_fcl；所述限流电感L_fcl的一端作为所述固态直流限流器的输入端，所述限流电感L_fcl的另一端连接所述限流电容C_fcl的一端，所述限流电容C_fcl的另一端作为所述固态直流限流器的输出端；所述限流电感L_fcl和所述限流电容C_fcl串联谐振进行限流；

当线路正常运行时，线路电流i_dc从所述输入端流经所述二极管桥模块至所述输出端；当线路故障且未检测到过流信号时，故障电流i_dcf从所述输入端流经所述限流模块和所述二极管桥模块至所述输出端；当线路故障清除时，所述故障电流i_dcf从所述输入端流经所述限流模块至所述输出端。

根据本发明的一些实施例，所述二极管桥模块包括二极管桥支路和偏置支路，所述二极管桥支路和所述偏置支路并联；所述二极管桥支路用于实现双向限流；所述偏置支路用于在线路正常运行时将所述限流模块旁路。