一种分段直流母线的合环装置及合环方法与流程

本发明属于直流母线合环，尤其涉及一种分段直流母线的合环装置及合环方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、在直流微网中，直流母线通常是分段设计和开环运行的。在某些场景下，分段直流母线需要合环运行。其中，合环是指在电力系统电气操作中将线路、变压器或断路器串构成的网络闭合运行的操作。目前，合环方法主要有两种，一种是直接闭合机械开关的硬合环方式，如图1所示；硬合环方式的优点是系统简单、成本低廉，缺点是合环瞬间可能产生较大的浪涌电流。另一种是采用电力电子器件实现的智能切换方式，如图2所示，智能合环方式的优点是合环过程平滑受控，但缺点是系统复杂、成本较高，尤其是在大容量直流微网中，缺点更加明显。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种分段直流母线的合环装置及合环方法，其中，合环装置结构简单、成本低廉且能够抑制合环瞬间的浪涌电流。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一个方面提供一种分段直流母线的合环装置。

4、一种分段直流母线的合环装置，其包括：

5、第一合环支路和第二合环支路；

6、所述第一合环支路和第二合环支路均与分段开关并联连接；所述分段开关串接在两段母线的直流电源之间；

7、所述第一合环支路上串接有第一合环电阻和第一合环开关；

8、所述第二合环支路上串接有第二合环电阻和第二合环开关；

9、所述第一合环电阻和第二合环电阻的阻值不同。

10、作为一种实施方式，所述第一合环电阻的阻值大于第二合环电阻的阻值。

11、作为一种实施方式，第一合环电阻的阻值最小值为：

12、两段母线的直流电源额定工况下对应的负载阻值分别与第一权重系数相乘后，所得到的两个数值中的较大值。

13、作为一种实施方式，所述第一权重系数不小于2。

14、作为一种实施方式，第二合环电阻的阻值最小值为：

15、两段母线的电压偏差分别与第二权重系数相乘后再除以对应直流电源的额定电流，所得到的两个数值中的较大值。

16、作为一种实施方式，所述第二权重系数不小于4。

17、作为一种实施方式，所述分段直流母线的合环装置还包括控制器，所述控制器用于控制第一合环开关、第二合环开关和分段开关的闭合和断开。

18、作为一种实施方式，在两段母线的直流电源中的其一个停运，另一个正常运行的情况下，所述控制器用于控制第一合环开关和第二合环开关依次闭合，再控制分段开关闭合的同时控制第一合环开关和第二合环开关均断开，使得两段母线合环运行。

19、作为一种实施方式，在两段母线的直流电源均正常运行的情况下，所述控制器用于控制第一合环电阻和第二合环电阻中阻值较小者所在支路的合环开关闭合，再控制分段开关闭合的同时控制该合环开关断开，使得两段母线合环运行。

20、本发明的第二个方面提供一种分段直流母线的合环方法。

21、一种分段直流母线的合环方法，包括：

22、判断两段母线的直流电源是否正常运行；

23、若两段母线的直流电源中的其一个停运，另一个正常运行，则首先合上第一合环开关，直流电源正常运行的母线通过第一合环电阻为另一段母线供电；经过设定时间延迟后，再合上第二合环开关，直流电源正常运行的母线通过第二合环电阻继续为另一段母线供电；再经过设定时间延迟后，合上分段开关，并断开第一合环开关和第二合环开关，第一合环电阻和第二合环电阻退出运行，合环过程结束；

24、若两段母线的直流电源均正常运行，则首先合上第一合环电阻和第二合环电阻中阻值较小者所在支路的合环开关，两段母线通过对应合环电阻交换功率；经过设定时间延迟后，合上分段开关，并断开相应合环开关，相应合环电阻退出运行，合环过程结束。

25、本发明的有益效果是：

26、本发明的分段直流母线的合环装置由两个与分段开关并联的合环支路构成两个合环支路上串接有一个合环电阻和一个合环开关，利用合环电阻和合环开关抑制合环瞬间的浪涌电流，使得整个分段直流母线的合环装置拓扑简洁及控制简单；本发明的分段直流母线的合环装置在合环操作前，根据两段母线的直流电源的运行状态执行对应合环操作，可靠性高且成本低廉。

27、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种分段直流母线的合环装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的分段直流母线的合环装置，其特征在于，所述第一合环电阻的阻值大于第二合环电阻的阻值。

3.如权利要求1或2所述的分段直流母线的合环装置，其特征在于，第一合环电阻的阻值最小值为：

4.如权利要求3所述的分段直流母线的合环装置，其特征在于，所述第一权重系数不小于2。

5.如权利要求1或2所述的分段直流母线的合环装置，其特征在于，第二合环电阻的阻值最小值为：

6.如权利要求5所述的分段直流母线的合环装置，其特征在于，所述第二权重系数不小于4。

7.如权利要求1所述的分段直流母线的合环装置，其特征在于，所述分段直流母线的合环装置还包括控制器，所述控制器用于控制第一合环开关、第二合环开关和分段开关的闭合和断开。

8.如权利要求7所述的分段直流母线的合环装置，其特征在于，在两段母线的直流电源中的其一个停运，另一个正常运行的情况下，所述控制器用于控制第一合环开关和第二合环开关依次闭合，再控制分段开关闭合的同时控制第一合环开关和第二合环开关均断开，使得两段母线合环运行。

9.如权利要求7所述的分段直流母线的合环装置，其特征在于，在两段母线的直流电源均正常运行的情况下，所述控制器用于控制第一合环电阻和第二合环电阻中阻值较小者所在支路的合环开关闭合，再控制分段开关闭合的同时控制该合环开关断开，使得两段母线合环运行。

10.一种基于如权利要求1-9中任一项所述的分段直流母线的合环装置的合环方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明属于直流母线合环技术领域，提供了一种分段直流母线的合环装置及合环方法。其中，分段直流母线的合环装置包括第一合环支路和第二合环支路；所述第一合环支路和第二合环支路均与分段开关并联连接；所述分段开关串接在两段母线的直流电源之间；所述第一合环支路上串接有第一合环电阻和第一合环开关；所述第二合环支路上串接有第二合环电阻和第二合环开关；所述第一合环电阻和第二合环电阻的阻值不同。其结构简单、成本低廉且能够抑制合环瞬间的浪涌电流。

技术研发人员：李华喜,樊潇,梁涛,刘华,石昀东,王颖,徐从周,徐广强,田士侠,葛群,杨璞
受保护的技术使用者：五凌电力有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17