[发明专利]一种故障电流控制器及控制方法

说明书

本发明公开了一种故障电流控制器及控制方法，该控制器包括：电容、第一受控开关、第二受控开关及第一电感，其中，电容的两端外接直流电网；第一受控开关的第一端与电容的一端连接，第二端分别与第一电感的一端和第二受控开关的第一端连接，第一受控开关的控制端外接第一控制信号；第一电感的另一端与直流负载的一端连接；第二受控开关的第二端分别与电容的另一端及直流负载的另一端连接。通过实施该发明，将故障电流分断、潮流调度以及电压调节的控制集成在故障电流控制器，降低了整个故障电流控制器无源器件的需求，进而降低了直流配电网控制复杂度以及工程成本。

技术领域

本发明涉及直流配电网技术领域，具体涉及一种故障电流控制器及控制方法。

背景技术

随着电力电子技术的发展，相比交流配电网，直流配电网在线路成本、输电损耗、供电可靠性等方面具有优势，可以有效地提高供电容量与电能质量，充分发挥分布式能源的价值和效益。

然而在目前的直流配电网中存在着故障限流阻断和电能质量治理的问题。当直流线路发生故障时，短路电流迅速上升，且没有过零点，因此需要在线路中串联接入限流装置和阻断装置，抑制故障电流上升率并实现对故障电流分断。同时在直流环网中，由于线路数量大于电源终端数量，导致线路上潮流分配和线路阻抗相关，重载线路长时间运行增加线路故障率，因此需要增加潮流控制器进行潮流调度。并且在直流配网末端，由于线路阻抗原因，导致末端电压低于直流负载侧电压，影响末端电能质量，因此需要进行线路电压调节。

目前在实际应用中，分别采用独立的设备实现故障电流分断、潮流调度以及电压调节的控制，增加了直流配电网控制复杂度以及工程成本。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中分别采用独立的设备实现故障电流分断、潮流调度以及电压调节的控制，导致直流配电网控制复杂以及工程成本高的缺陷，从而提供一种故障电流控制器及控制方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种故障电流控制器，包括：电容、第一受控开关、第二受控开关及第一电感，其中，所述电容的两端外接直流电网；所述第一受控开关的第一端与所述电容的一端连接，第二端分别与所述第一电感的一端和所述第二受控开关的第一端连接，所述第一受控开关的控制端外接第一控制信号；所述第一电感的另一端与直流负载的一端连接；所述第二受控开关的第二端分别与所述电容的另一端及所述直流负载的另一端连接。

第二方面，本发明实施例提供一种故障电流控制方法，应用于本发明实施例第一方面提供的故障电流控制器，包括：监测直流负载侧的运行状态；在直流负载侧处于故障状态时，控制所述第一受控开关和所述第二受控开关关断，或者，控制所述第一受控开关关断，通过控制所述第二受控开关的占空比控制所述直流负载侧的故障电流恒定。

在一实施例中，故障电流控制方法，还包括：在所述直流负载侧处于正常状态时，控制所述第二受控开关关断，并获取直流电网侧电压和直流负载侧电压；判断所述直流负载侧电压是否大于所述直流电网侧电压；当所述直流负载侧电压大于所述直流电网侧电压时，通过控制所述第一受控开关的占空比，降低所述直流负载侧电压。

第三方面，本发明实施例提供一种故障电流控制器，还包括：所第二电感、第三受控开关及第四受控开关，其中，所述第二电感的一端与所述直流电网的正向端连接，另一端分别与所述第三受控开关的第二端及所述第四受控开关的第一端连接；所述第三受控开关的第一端与所述第一受控开关的第一端连接，控制端外接第三控制信号；所述第四受控开关的第二端与所述直流电网的反向端连接，控制端外接第四控制信号。

第四方面，本发明实施例提供一种故障电流控制方法，应用于本发明实施例第三方面提供的故障电流控制器，包括：监测直流负载侧和直流电网侧的运行状态；根据所述直流负载侧和/或所述直流电网侧的运行状态控制所述第一受控开关、所述第二受控开关、所述第三受控开关及所述第四受控开关的开关状态。