本發(fā)明涉及變電站直流電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)和故障隔離方法。

背景技術(shù)：

直流電源系統(tǒng)包括并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)，并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)采用分段母線的方式給相應(yīng)負(fù)荷供電。由于各段母線孤立輸出電流能力有限，當(dāng)直流饋線發(fā)生過載或短路故障時，直流母線無法提供足夠大電流放電能力使直流饋線支路上的微型斷路器發(fā)生保護脫扣進而隔離故障。

針對上述問題，在各分段直流母線上增加儲能電容，當(dāng)直流饋線發(fā)生過載或短路故障時電容通過母線放電，當(dāng)故障電流達到微型斷路器的瞬時脫扣區(qū)域時開關(guān)便自動斷開切斷故障；但若使故障電流達到微斷開關(guān)的過載熱脫扣區(qū)域，則需要配置很多個并聯(lián)模塊，從而導(dǎo)致成本太高，占用安裝空間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)和故障隔離方法，從而在直流母線不需要并載儲能電容的情況下，解決系統(tǒng)饋線支路故障隔離的問題。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)，包括：直流母線和多個并聯(lián)模塊，多個所述并聯(lián)模塊分別與所述直流母線以并聯(lián)形式相連接，其中，所述并聯(lián)模塊包括交流轉(zhuǎn)直流ac/dc變換器、雙向直流轉(zhuǎn)直流dc/dc變換器和直流轉(zhuǎn)直流dc/dc變換器；

所述ac/dc變換器的輸入端輸入交流電，所述ac/dc變換器的輸出端分別與所述雙向dc/dc變換器的輸入端和所述dc/dc變換器的輸入端相連接，所述雙向dc/dc變換器的輸出端與電池相連接，所述dc/dc變換器的輸出端與所述直流母線相連接；

所述ac/dc變換器將所述交流電轉(zhuǎn)化為直流電，并將所述直流電分別輸出給所述雙向dc/dc變換器和所述dc/dc變換器，所述雙向dc/dc變換器利用所述直流電對所述電池進行充電，所述dc/dc變換器利用所述直流電對所述直流母線進行充電。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，當(dāng)所述交流電不進行供電時，所述電池將所述直流電依次通過所述雙向dc/dc變換器和所述dc/dc變換器對所述直流母線進行供電。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，dc/dc變換器的輸出端包括dc/dc變換器的正極輸出端和dc/dc變換器的負(fù)極輸出端，dc/dc變換器的正極輸出端與所述直流母線的正極相連接，所述dc/dc變換器的負(fù)極輸出端與所述直流母線的負(fù)極輸出端相連接。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，還包括微型斷路器，所述直流母線通過所述微型斷路器與負(fù)荷相連接。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述直流電的電壓為380v至400v。

第二方面，本發(fā)明實施例還提供并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)的故障隔離方法，所述并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)為如上所述的并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)，所述方法包括：

在預(yù)設(shè)條件下，所述并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)的并聯(lián)模塊輸出限流特性曲線；

當(dāng)所述限流特性曲線滿足微型斷路器的脫扣要求時，獲取所述并聯(lián)模塊的輸出過載特性曲線。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，所述預(yù)設(shè)條件包括交流電供電條件和/或電池供電條件。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第二種可能的實施方式，其中，所述方法還包括：

在過載倍率相同的情況下，根據(jù)曲線查找不同的微型斷路器對應(yīng)的脫扣時間；

從所述對應(yīng)的脫扣時間中獲取最大脫扣時間；

將所述最大脫扣時間作為標(biāo)準(zhǔn)，并獲取所述微型斷路器的脫扣曲線；

將所述微型斷路器的所述脫扣曲線作為所述微型斷路器的所述脫扣要求。

結(jié)合第二方面的第二種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第三種可能的實施方式，其中，所述過載倍率為過載電流與額定電流的比值。

結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了第二方面的第四種可能的實施方式，其中，所述并聯(lián)模塊的額定功率為440w。

本發(fā)明實施例提供了并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)和故障隔離方法，并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)包括直流母線和多個并聯(lián)模塊，多個并聯(lián)模塊分別與直流母線以并聯(lián)形式相連接，其中，并聯(lián)模塊包括交流轉(zhuǎn)直流ac/dc變換器、雙向直流轉(zhuǎn)直流dc/dc變換器和直流轉(zhuǎn)直流dc/dc變換器；故障隔離方法包括：在預(yù)設(shè)條件下，并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)的并聯(lián)模塊輸出限流特性曲線；當(dāng)限流特性曲線滿足微型斷路器的脫扣要求時，獲取并聯(lián)模塊的輸出過載特性曲線，從而在直流母線不需要并載儲能電容的情況下，解決系統(tǒng)饋線支路故障隔離的問題。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例一提供的并聯(lián)模塊示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例二提供的并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例三提供的并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)的故障隔離方法流程圖；

圖4為本發(fā)明實施例三提供的電力直流系統(tǒng)的直流微斷脫扣曲線圖。

圖標(biāo)：

10-并聯(lián)模塊；11-ac/dc變換器；12-dc/dc變換器；13-雙向dc/dc變換器。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

為便于對本實施例進行理解，下面對本發(fā)明實施例進行詳細(xì)介紹。

實施例一：

圖1為本發(fā)明實施例提供的并聯(lián)模塊示意圖。

參照圖1，并聯(lián)模塊10包括ac/dc(交流轉(zhuǎn)直流)變換器11、雙向dc/dc(直流轉(zhuǎn)直流)變換器13和dc/dc(直流轉(zhuǎn)直流)變換器12。

并聯(lián)模塊10與直流母線相連接。

實施例二：

圖2為本發(fā)明實施例二提供的并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)示意圖。

參照圖2，并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)包括：直流母線和多個并聯(lián)模塊10，多個并聯(lián)模塊10分別與直流母線以并聯(lián)形式相連接，其中，并聯(lián)模塊10包括ac/dc變換器11、雙向dc/dc變換器13和dc/dc變換器12；

ac/dc變換器11的輸入端輸入交流電，所述ac/dc變換器11的輸出端分別與所述雙向dc/dc變換器13的輸入端和所述dc/dc變換器12的輸入端相連接，所述雙向dc/dc變換器13的輸出端與電池相連接，所述dc/dc變換器12的輸出端與直流母線相連接；

ac/dc變換器11將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，并將所述直流電分別輸出給所述雙向dc/dc變換器13和所述dc/dc變換器12，所述雙向dc/dc變換器13利用所述直流電對所述電池進行充電，dc/dc變換器12利用所述直流電對直流母線進行充電。

這里，直流電的電壓為380v至400v。ac/dc變換器11將交流電轉(zhuǎn)化為直流電后，ac/dc變換器11有兩個輸出端，一個輸出端與雙向dc/dc變換器13相連接，另一個輸出端與dc/dc變換器12相連接，分別向它們輸出直流電。

進一步的，當(dāng)所述交流電不進行供電時，所述電池將所述直流電依次通過所述雙向dc/dc變換器13和所述dc/dc變換器12對所述直流母線進行供電。

這里，上述供電可采取三種方式，第一種方式是交流電進行供電；第二種方式是電池進行供電；第三種方式是交流電和電池同時進行供電。當(dāng)交流電不進行供電時，由電池為直流母線提供電量。

進一步的，dc/dc變換器12的輸出端包括dc/dc變換器12的正極輸出端和dc/dc變換器12的負(fù)極輸出端，dc/dc變換器12的正極輸出端與所述直流母線的正極相連接，所述dc/dc變換器12的負(fù)極輸出端與所述直流母線的負(fù)極輸出端相連接。

進一步的，還包括微型斷路器，所述直流母線通過所述微型斷路器與負(fù)荷相連接。

實施例三：

圖3為本發(fā)明實施例三提供的并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)的故障隔離方法流程圖。

參照圖3，該方法包括以下步驟：

步驟s101，在預(yù)設(shè)條件下，并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)的并聯(lián)模塊輸出限流特性曲線；

具體的，預(yù)設(shè)條件包括交流電供電條件和/或電池供電條件。即為交流電單獨供電；交流電和電池同時供電；電池單獨供電。

并聯(lián)模塊具有過載特性，并聯(lián)模塊的額定功率為440w，8倍額定電流輸出為3s，瞬時輸出功率僅3.52kw，屬于常規(guī)中小功率等級，并聯(lián)模塊短時能夠承受。

在交流電單獨供電條件下，最大能提供4倍的額定電流；在交流電和電池同時供電條件下，最大可提供12倍額定電流，并聯(lián)模塊輸出限流特性曲線，使限流特性曲線滿足微型斷路器的脫扣的電流及時間要求。

110kv變電站，110v直流系統(tǒng)和220v直流系統(tǒng)典型負(fù)荷及模塊配置如表1所示：

由表1可知，110v直流系統(tǒng)配置24個額定電流為4a的模塊，直流母線沖擊電流可達720a/3s，可使63a微型斷路器瞬時脫扣。

步驟s102，當(dāng)限流特性曲線滿足微型斷路器的脫扣要求時，獲取并聯(lián)模塊的輸出過載特性曲線。

進一步的，所述方法還包括：

在過載倍率相同的情況下，根據(jù)曲線查找不同的微型斷路器對應(yīng)的脫扣時間；

從所述對應(yīng)的脫扣時間中獲取最大脫扣時間；

將所述最大脫扣時間作為標(biāo)準(zhǔn)，并獲取所述微型斷路器的脫扣曲線；

將所述微型斷路器的所述脫扣曲線作為所述微型斷路器的所述脫扣要求。

具體地，參照如圖4所示的電力直流系統(tǒng)的直流微斷脫扣曲線圖，圖(a)為gm32系列c型、圖(b)為施耐德電氣c65h-dc系列，圖(c)為西門子5sy5系列c型，圖(d)為abbs200mdc系列，其中，上述圖中的橫坐標(biāo)表示過載倍率，縱坐標(biāo)表示時間。過載倍率為過載電流與額定電流的比值。

由上述圖可知，不同品牌規(guī)格的微型斷路器其脫扣曲線存在差異，不同的過載倍率下微型斷路器的脫扣時間各不相同。

因此，為了繪制一條能涵蓋上述幾種微型斷路器的脫扣曲線，在過載倍率相同的情況下，根據(jù)曲線查找不同的微型斷路器對應(yīng)的脫扣時間；從對應(yīng)的脫扣時間中獲取最大脫扣時間；將最大脫扣時間作為標(biāo)準(zhǔn)，并獲取微型斷路器的脫扣曲線，以這條曲線作為系統(tǒng)輸出過載電流能力需求，再設(shè)計并聯(lián)模塊的輸出過載特性曲線，可有效解決并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)饋線支路故障隔離問題，即支路過載或短路故障的隔離問題，另外，無額外成本增加，經(jīng)濟性好，可靠性高。

本發(fā)明實施例還提供一種電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，處理器執(zhí)行計算機程序時實現(xiàn)上述實施例提供的并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)的故障隔離方法的步驟。

本發(fā)明實施例還提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，計算機程序被處理器運行時執(zhí)行上述實施例的并聯(lián)型直流電源系統(tǒng)的故障隔離方法的步驟。

本發(fā)明實施例所提供的計算機程序產(chǎn)品，包括存儲了程序代碼的計算機可讀存儲介質(zhì)，所述程序代碼包括的指令可用于執(zhí)行前面方法實施例中所述的方法，具體實現(xiàn)可參見方法實施例，在此不再贅述。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)和裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

另外，在本發(fā)明實施例的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

最后應(yīng)說明的是：以上所述實施例，僅為本發(fā)明的具體實施方式，用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制，本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。