CN109888749B - 一种直流断路器控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了直流断路器控制方法及装置，可以在第一电路模块接收到由柔性直流控制保护系统发送的跳闸指令后，第一电路模块确定跳闸指令的指令类型，在指令为保护控制类型时，第一电路模块生成快速跳闸信号并发送至第二电路模块；在指令为人为控制类型时，第一电路模块生成慢速跳闸信号并发送至第二电路模块；在第二电路模块接收到快速跳闸信号时，第二电路模块通过控制阀控单元控制直流断路器进行快速跳闸；在第二电路模块接收到慢速跳闸信号时，第二电路模块通过控制阀控单元控制直流断路器进行慢速跳闸，使得直流断路器可以根据相应工况进行慢速或快速跳闸。当在非必须快速跳闸的工况下，本发明可以实现慢速跳闸，提高直流断路器的断开成功率。

Description

一种直流断路器控制方法及装置

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其涉及一种直流断路器控制方法及装置。

背景技术

随着电力技术的不断发展，高压直流断路器的控制技术不断提高。

对于应用柔性直流输电技术的电力网，无论是在故障或非故障工况下，高压直流断路器控制系统都能在接收到高压直流断路器跳闸指令后，控制高压直流断路器快速跳闸，迅速切断高压直流断路器所在电路中的电流。

但是，高压直流断路器快速跳闸的断开成功率低。由此，在高压直流断路器非必须快速跳闸的工况(例如人为控制高压直流断路器跳闸的工况)下，快速跳闸可能导致高压直流断路器断开失败。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的直流断路器控制方法及装置，技术方案如下：

一种直流断路器控制方法及装置，包括：至少一个直流断路器控制器，每个所述直流断路器控制器均至少包括：第一控制单元，所述第一控制单元包括：第一电路模块、第二电路模块和阀控单元组，所述第一电路模块与所述第二电路模块通信连接，所述第一电路模块与第一柔性直流控制保护系统通信连接，所述第二电路模块与所述阀控单元组通信连接，所述阀控单元组中包括至少一个阀控单元，所述阀控单元组中的每个阀控单元均和至少一个直流断路器连接，其中：

在所述第一电路模块接收到由所述第一柔性直流控制保护系统发送的跳闸指令后，所述第一电路模块确定接收的跳闸指令的指令类型，在确定的指令类型为保护控制类型时，所述第一电路模块生成快速跳闸信号并发送至所述第二电路模块；在确定的指令类型为人为控制类型时，所述第一电路模块生成慢速跳闸信号并发送至所述第二电路模块；

在所述第二电路模块接收到所述快速跳闸信号时，所述第二电路模块通过控制所述阀控单元组中的阀控单元控制直流断路器进行快速跳闸；在所述第二电路模块接收到所述慢速跳闸信号时，所述第二电路模块通过控制所述阀控单元组中的阀控单元控制直流断路器进行慢速跳闸。

可选的，所述第一柔性直流控制保护系统通过多条信号传输线分别与所述第一电路模块的多个接口通信连接以分别发送多个不同的跳闸指令，对所述多个接口中任一接口：当该接口为高电平信号时，所述第一电路模块确定接收到与该接口对应的跳闸指令，当该接口为低电平信号时，所述第一电路模块确定未接收到与该接口对应的跳闸指令；所述第一电路模块对预设时长内所述多个接口接收的各跳闸指令进行逻辑或处理，当逻辑或处理的结果为高电平信号且接收到保护控制类型的跳闸指令时，所述第一电路模块生成快速跳闸信号并发送至所述第二电路模块；当逻辑或处理的结果为高电平信号且未接收到保护控制类型的跳闸指令时，所述第一电路模块生成慢速跳闸信号并发送至所述第二电路模块。

可选的，所述第一控制单元还包括第三电路模块，所述第三电路模块分别与第二柔性直流控制保护系统和所述第二电路模块通信连接，在所述第三电路模块接收到由所述第二柔性直流控制保护系统发送的跳闸指令后，所述第三电路模块确定接收的跳闸指令的指令类型，在确定的指令类型为保护控制类型时，所述第三电路模块生成快速跳闸信号并发送至所述第二电路模块；在确定的指令类型为人为控制类型时，所述第三电路模块生成慢速跳闸信号并发送至所述第二电路模块。

可选的，当所述第二电路模块在预设时长内分别从所述第一电路模块和所述第三电路模块接收的跳闸信号中有至少一个为快速跳闸信号时，所述第二电路模块通过控制所述阀控单元组中的阀控单元控制直流断路器进行快速跳闸；当所述第二电路模块在预设时长内分别从所述第一电路模块和所述第三电路模块接收的跳闸信号均为慢速跳闸信号时，所述第二电路模块通过控制所述阀控单元组中的阀控单元控制直流断路器进行慢速跳闸。

可选的，所述第一控制单元还包括第四电路模块，所述第四电路模块与所述第二电路模块通信连接，且与直流断路器保护系统中的三取二单元通信连接，在所述第四电路模块接收到由所述三取二单元发送的直流断路器闭锁指令后，所述第四电路生成直流断路器闭锁信号并发送至所述第二电路模块；当所述第二电路模块在接收到直流断路器闭锁信号时，所述第二电路模块通过控制所述阀控单元组中的阀控单元控制直流断路器进行闭锁。

可选的，所述第一控制单元还包括第五电路模块，所述第五电路模块与所述第二电路模块通信连接，且与直流断路器保护系统中的三取二单元通信连接，在所述第五电路模块接收到由所述三取二单元发送的直流断路器闭锁指令后，所述第五电路生成直流断路器闭锁信号并发送至所述第二电路模块。

可选的，每个所述直流断路器控制器均还包括：第二控制单元，所述第二控制单元包括：第六电路模块和第七电路模块，所述第六电路模块通过所述第二控制单元与所述第七电路模块通信连接，所述第七电路模块与所述第二电路模块通信连接，其中：

所述第六电路模块与第一设备组中各设备通信连接，所述第一设备组包括：第一水冷系统、第一电流采集单元和电压互感器合并单元中的至少一个；所述第六电路模块根据第一设备组中各设备发出的信号确定是否向所述第二电路模块发送直流断路器闭锁信号；

所述第七电路模块与第二设备组中各设备通信连接，所述第二设备组包括：第二水冷系统、第二电流采集单元和电流互感器合并单元中的至少一个；所述第七电路模块根据第二设备组中各设备发出的信号确定是否向所述第二电路模块发送直流断路器闭锁信号。

可选的，所述第二控制单元还包括第八电路模块，所述第八电路模块与所述阀控单元组中的阀控单元通信连接，所述第八电路模块向所述阀控单元组中的阀控单元发送所述直流断路器控制器的值班状态。

可选的，所述直流断路器控制装置包括的直流断路器控制器为两个，在同一时刻该两个直流断路器控制器的其中一个处于值班状态，另一个处于备班状态；各直流断路器控制器中的第二控制单元均还包括第九电路模块，其中：各直流断路器控制器中的第四电路模块之间通信连接，以传输包括直流断路器控制器工作状态和直流断路器运行状态在内的信息；各直流断路器控制器中的第五电路模块之间通信连接，以传输包括直流断路器控制器的工作状态和直流断路器的运行状态在内的信息；各直流断路器控制器中的第六电路模块之间通信连接，以传输包括直流断路器控制器值班状态在内的信息；各直流断路器控制器中的第九电路模块之间通信连接，以：处于值班状态的直流断路器控制器在值班时长不低于预设时长时，通过第九电路模块向处于备班状态的直流断路器控制器发送主备切换信号以进行主备切换；和/或，处于值班状态的直流断路器控制器在出现异常时，通过第九电路模块向处于备班状态的直流断路器控制器发送主备切换信号以进行主备切换。

可选的，应用于直流断路器控制装置，所述直流断路器控制装置包括：至少一个直流断路器控制器，每个所述直流断路器控制器均至少包括：第一控制单元，所述第一控制单元包括：第一电路模块、第二电路模块和阀控单元组，所述第一电路模块与所述第二电路模块通信连接，所述第一电路模块与第一柔性直流控制保护系统通信连接，所述第二电路模块与所述阀控单元组通信连接，所述阀控单元组中包括至少一个阀控单元，所述阀控单元组中的每个阀控单元均和至少一个直流断路器连接，所述方法包括：

在所述第一电路模块接收到由所述第一柔性直流控制保护系统发送的跳闸指令后，所述第一电路模块确定接收的跳闸指令的指令类型，在确定的指令类型为保护控制类型时，所述第一电路模块生成快速跳闸信号并发送至所述第二电路模块；在确定的指令类型为人为控制类型时，所述第一电路模块生成慢速跳闸信号并发送至所述第二电路模块；

在所述第二电路模块接收到所述快速跳闸信号时，所述第二电路模块通过控制所述阀控单元组中的阀控单元控制直流断路器进行快速跳闸；在所述第二电路模块接收到所述慢速跳闸信号时，所述第二电路模块通过控制所述阀控单元组中的阀控单元控制直流断路器进行慢速跳闸。

借由上述技术方案，本发明提供的直流断路器控制方法及装置，可以在第一电路模块接收到由柔性直流控制保护系统发送的跳闸指令后，第一电路模块确定跳闸指令的指令类型，在指令类型为保护控制类型时，第一电路模块生成快速跳闸信号并发送至第二电路模块；在指令类型为人为控制类型时，第一电路模块生成慢速跳闸信号并发送至第二电路模块；在第二电路模块接收到快速跳闸信号时，第二电路模块通过控制阀控单元组中的阀控单元控制直流断路器进行快速跳闸；在第二电路模块接收到慢速跳闸信号时，第二电路模块通过控制阀控单元组中的阀控单元控制直流断路器进行慢速跳闸。本发明可以使得直流断路器可以根据相应工况下进行慢速或快速跳闸。当在非必须快速跳闸的工况(例如人为控制直流断路器跳闸的工况)下，本发明可以实现慢速跳闸，提高了直流断路器的断开成功率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种直流断路器控制装置的结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的另一种直流断路器控制装置的结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的另一种直流断路器控制装置的结构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的另一种直流断路器控制装置的结构示意图；

图5示出了本发明实施例提供的另一种直流断路器控制装置的结构示意图；

图6示出了本发明实施例提供的一种直流断路器控制方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，本发明提供的一种直流断路器控制装置，可以包括：至少一个直流断路器控制器002，每个所述直流断路器控制器002均至少包括：第一控制单元003，所述第一控制单元003包括：第一电路模块004、第二电路模块005和阀控单元组006。

可选的，直流断路器可以为高压直流断路器，也可以为其他类型的直流断路器，本发明在此不做限定。

可选的，直流断路器控制装置可以用于在柔性直流电网中控制直流断路器完成跳闸。其中，本发明利用一个直流断路器控制器002即可以控制直流断路器实现快速跳闸或慢速跳闸。当然，在本发明其他实施例中，还可以通过多个直流断路器控制器002控制直流断路器实现快速跳闸或慢速跳闸。这样，通过多个直流断路器控制器的冗余设置，可以增加直流断路器控制装置的可靠性。

可选的，电路模块为实体器件。可选的，电路模块可以是由焊接在印刷电路板上的多个分立元件(例如电阻、电容或三极管等独立的单独功能的电子元件)组成的电路。可选的，电路模块也可以是在集成电路中承担相应功能的局部电路，也可以是独立的即插即用、为其它电路或设备(例如本发明中的直流断路器控制器)植入相应功能的电子器件(例如蓝牙模块、Wi-Fi模块)。

其中，第一电路模块004和第二电路模块005均可以在直流断路器控制器002中承担相应的功能。具体的，第一电路模块004和第二电路模块005均可以在接收到某个信号后，生成相应信号并发送至相连接的电路模块或阀控单元。

其中，阀控单元组006中可以包括一个或多个阀控单元，每个阀控单元均可以接收并执行直流断路器跳闸指令，断开直流断路器。可选的，阀控单元组006中可以包括三个阀控单元，每个阀控单元均可以控制一个直流断路器跳闸，且该三个阀控单元的动作可以是一致的，即可以同时控制三个直流断路器跳闸。可选的，三个直流断路器可以分别是主支路快速机械开关、主支路电力电子开关和转移支路电力电子开关。当然，在本发明其他实施例中，三个阀控单元可以分别在不同时刻控制三个直流断路器进行通断。

所述第一电路模块004与所述第二电路模块005通信连接，所述第一电路模块004与第一柔性直流控制保护系统通信连接，所述第二电路模块005与所述阀控单元组006通信连接，所述阀控单元组006中包括至少一个阀控单元，所述阀控单元组006中的每个阀控单元均和至少一个直流断路器连接，其中：

在所述第一电路模块004接收到由所述第一柔性直流控制保护系统发送的跳闸指令后，所述第一电路模块004确定接收的跳闸指令的指令类型，在确定的指令类型为保护控制类型时，所述第一电路模块004生成快速跳闸信号并发送至所述第二电路模块005；在确定的指令类型为人为控制类型时，所述第一电路模块004生成慢速跳闸信号并发送至所述第二电路模块005。

其中，柔性直流控制保护系统接收的控制指令可以包括：直流站控制指令、母线保护控制指令、极保护控制指令、换流变保护控制指令和线路保护控制指令。其中，直流站控制指令为人为控制类型的指令，母线保护控制指令、极保护控制指令、换流变保护控制指令和线路保护控制指令为保护控制类型的指令。

其中，当第一电路模块004接收到柔性直流控制保护系统发送的跳闸指令后，直流电网需启动断路器失灵保护，以在直流断路器已接收跳闸信号但直流断路器拒动后，切断直流断路器所在故障电路与其它电路的联系，减小故障范围，保护其它电路的安全。

需要说明的是，对于人为控制类型的指令，直流断路器进行慢速跳闸就可以满足安全要求，而且慢速跳闸还能提高跳闸的准确率。而对于保护控制类型的指令，直流断路器必须快速跳闸以切断该直流断路器所在电路的电流从而起到保护电路的作用。

其中，第一电路模块004可以确认从柔性直流控制保护系统处接收的跳闸指令的类型，且可以依据跳闸指令的类型生成相应的跳闸信号并发送至第二电路模块005。

可选的，所述第一柔性直流控制保护系统可以通过多条信号传输线分别与所述第一电路模块004的多个接口通信连接以分别发送多个不同的跳闸指令，对所述多个接口中任一接口：当该接口为高电平信号时，所述第一电路模块004确定接收到与该接口对应的跳闸指令，当该接口为低电平信号时，所述第一电路模块004确定未接收到与该接口对应的跳闸指令；所述第一电路模块004对预设时长内所述多个接口接收的各跳闸指令进行逻辑或处理，当逻辑或处理的结果为高电平信号且接收到保护控制类型的跳闸指令时，所述第一电路模块004生成快速跳闸信号并发送至所述第二电路模块005；当逻辑或处理的结果为高电平信号且未接收到保护控制类型的跳闸指令时，所述第一电路模块004生成慢速跳闸信号并发送至所述第二电路模块005。

可以理解的是，第一柔性直流控制保护系统随时都有可能发送一个或多个跳闸指令，而阀控单元控制直流断路器进行跳闸需要花费一定的时间，因此如果第一柔性直流控制保护系统在同一时刻或在很短的时间内将多个跳闸指令发送至第一电路模块004，则第一电路模块004可以对接收的这多个跳闸指令进行处理以确定是生成快速跳闸信号还是生成慢速跳闸信号。在此基础上，上述预设时长的设置可以根据实际需要设定，例如预设时长以直流断路器的动作时长为依据制定。在本发明一可选实施例中，预设时长可以为直流断路器进行慢速跳闸所花费的时长的预设倍数；在本发明另一可选实施例中，预设时长可以为直流断路器进行快速跳闸所花费的时长的预设倍数。

在所述第二电路模块005接收到所述快速跳闸信号时，所述第二电路模块005通过控制所述阀控单元组006中的阀控单元控制直流断路器进行快速跳闸；在所述第二电路模块005接收到所述慢速跳闸信号时，所述第二电路模块005通过控制所述阀控单元组006中的阀控单元控制直流断路器进行慢速跳闸。

本发明实施例公开的直流断路器控制装置，通过在所述第一电路模块004接收到由所述第一柔性直流控制保护系统发送的跳闸指令后，所述第一电路模块004确定接收的跳闸指令的指令类型，在确定的指令类型为保护控制类型时，所述第一电路模块004生成快速跳闸信号并发送至所述第二电路模块005；在确定的指令类型为人为控制类型时，所述第一电路模块004生成慢速跳闸信号并发送至所述第二电路模块005；在所述第二电路模块005接收到所述快速跳闸信号时，所述第二电路模块005通过控制所述阀控单元组006中的阀控单元控制直流断路器进行快速跳闸；在所述第二电路模块005接收到所述慢速跳闸信号时，所述第二电路模块005通过控制所述阀控单元组006中的阀控单元控制直流断路器进行慢速跳闸。本发明可以使得直流断路器可以根据相应工况下进行慢速或快速跳闸。当在非必须快速跳闸的工况(例如人为控制直流断路器跳闸的工况)下，本发明可以实现慢速跳闸，提高了直流断路器的断开成功率。

可选的，在图1所示方案基础上，如图2所示，在本发明实施例提供的另一种直流断路器控制装置中，所述第一控制单元003还包括第三电路模块007，所述第三电路模块007分别与第二柔性直流控制保护系统和所述第二电路模块005通信连接，在所述第三电路模块007接收到由所述第二柔性直流控制保护系统发送的跳闸指令后，所述第三电路模块007确定接收的跳闸指令的指令类型，在确定的指令类型为保护控制类型时，所述第三电路模块007生成快速跳闸信号并发送至所述第二电路模块005；在确定的指令类型为人为控制类型时，所述第三电路模块007生成慢速跳闸信号并发送至所述第二电路模块005。

可选的，第三电路模块007与第一电路模块004的组成和功能可以是相同的，即：第三电路模块007与第一电路模块004可以是相同的实体器件。

可选的，第二柔性直流控制保护系统与第一柔性直流控制保护系统的组成和功能可以是相同的，即柔性直流控制保护系统在直流电网中为双重化冗余配置，这种冗余配置可以有效提高电网的安全性。

可选的，第二柔性直流控制保护系统与第三电路模块007通信连接的方式，和第一柔性直流控制保护系统与第一电路模块004通信连接的方式可以是相同的。

可选的，当所述第二电路模块005在预设时长内分别从所述第一电路模块004和所述第三电路模块007接收的跳闸信号中有至少一个为快速跳闸信号时，所述第二电路模块005通过控制所述阀控单元组006中的阀控单元控制直流断路器进行快速跳闸；当所述第二电路模块005在预设时长内分别从所述第一电路模块004和所述第三电路模块007接收的跳闸信号均为慢速跳闸信号时，所述第二电路模块005通过控制所述阀控单元组006中的阀控单元控制直流断路器进行慢速跳闸。

本发明实施例公开的直流断路器控制装置，通过增设第三电路模块007，实现了由柔性直流控制保护系统将跳闸指令发送至直流断路器控制装置的信号传输通道的双重化冗余设置，实现了直流断路器控制装置接收柔性直流控制保护系统发送的跳闸指令以控制直流断路器跳闸的可靠性。

可选的，基于上述还包括第三电路模块007的直流断路器控制装置，在本发明实施例提供的另一种直流断路器控制装置中，所述第一控制单元003还包括第四电路模块008，所述第四电路模块008与所述第二电路模块005通信连接，且与直流断路器保护系统中的三取二单元通信连接，在所述第四电路模块008接收到由所述三取二单元发送的直流断路器闭锁指令后，所述第四电路模块008生成直流断路器闭锁信号并发送至所述第二电路模块005；当所述第二电路模块005在接收到直流断路器闭锁信号时，所述第二电路模块005通过控制所述阀控单元组006中的阀控单元控制直流断路器进行闭锁。需要说明的是，直流断路器在闭锁后不能进行断开动作，也不能进行闭合动作，以防止直流断路器误分或误合。

本发明实施例公开的直流断路器控制装置，通过增设第四电路模块008，建立了直流断路器控制装置与三取二单元的信号传输通道，使得直流断路器控制装置可以在相应工况下接收到由三取二单元发送的直流断路器闭锁信号并控制直流断路器闭锁，防止直流断路器在相应工况下误分或误合，提高了直流电网的安全性。

可选的，基于上述还包括第四电路模块008的直流断路器控制装置，如图2所示，在本发明实施例提供的另一种直流断路器控制装置中，所述第一控制单元003还包括第五电路模块009，所述第五电路模块009与所述第二电路模块005通信连接，且与直流断路器保护系统中的三取二单元通信连接，在所述第五电路模块009接收到由所述三取二单元发送的直流断路器闭锁指令后，所述第五电路模块009生成直流断路器闭锁信号并发送至所述第二电路模块005。

可选的，第五电路模块009与第四电路模块008的组成和功能可以是相同的。

本发明实施例公开的直流断路器控制装置，通过增设第五电路模块009，实现了由三取二单元将直流断路器闭锁信号发送至直流断路器控制装置的信号传输通道的双重化冗余设置，实现了直流断路器控制装置接收三取二单元发送的直流断路器闭锁信号以控制直流断路器闭锁的可靠性，进一步提高了直流电网的安全性。

可选的，基于上述还包括第五电路模块009的直流断路器控制装置，如图3所示，在本发明实施例提供的另一种直流断路器控制装置中，每个所述直流断路器控制器002均还包括：第二控制单元010，所述第二控制单元010包括：第六电路模块012和第七电路模块011，所述第六电路模块012与所述第七电路模块011通信连接，所述第七电路模块011与所述第二电路模块005通信连接，其中：

所述第六电路模块012与第一设备组中各设备通信连接，所述第一设备组包括：第一水冷系统、第一电流采集单元和第一电压采集单元中的至少一个；所述第六电路模块012根据第一设备组中各设备发出的信号确定是否向所述第二电路模块005发送直流断路器闭锁信号；

可选的，第六电路模块012可以与第一设备组中的第一水冷系统、第一电流采集单元和第一电压采集单元均通信连接。

其中，第六电路模块012可以在接收第一水冷系统在故障时发送的请求直流断路器闭锁信号后，生成告警信号并发送至告警接收设备，如手机。进一步，经过预设时长(例如30分钟)的延时后，第六电路模块012可以生成直流断路器闭锁信号并通过第七电路模块011发送至第二电路模块005，以控制所述阀控单元组006中的阀控单元控制直流断路器进行闭锁。

其中，第一电流采集单元可以采集由金属氧化物限压器(Metal Oxide Varistor，MOV)光电流互感器发送的光电流信号。进一步，第六电路模块012可以通过光电流信号获取MOV的动作次数(MOV正常运行时光电流为零，当光电流的值或者增长速率达到相应阀值时，视为动作一次)。第六电路模块012可以根据获取的MOV的动作次数确定MOV的故障数量。当MOV的故障数量超过预设数量时，第六电路模块012可以生成直流断路器闭锁信号并通过第七电路模块011发送至第二电路模块005，以控制所述阀控单元组006中的阀控单元控制直流断路器进行闭锁。相应的，当MOV的故障数量未超过预设数量时，第六电路模块012可以不生成直流断路器闭锁信号。

其中，第一电压采集单元可以采集各供能变压器所发送的电压信号。进一步，第六电路模块012可以将第一电压采集单元采集的各个电压信号分别与第一预设阈值、第二预设阈值作比较，当任一个电压信号低于该第一预设阈值时，第六电路模块012生成告警信号并发送至告警接收设备；当任一个电压信号低于该第二预设阈值时，第六电路模块012可以生成直流断路器闭锁信号并通过第七电路模块011发送至第二电路模块005，以控制所述阀控单元组006中的阀控单元控制直流断路器进行闭锁。其中，第二预设阈值小于第一预设阈值。

可以理解的是，当供能变压器正常工作时，第一电压采集单元采集的各个电压信号会在额定电压附近(电压较高)。相应的，当第一电压采集单元采集的各个电压信号低于第一预设阈值时，说明存在至少部分供能变压器处于非正常工作状态；而当第一电压采集单元采集的各个电压信号低于第二预设阈值时，说明存在至少部分供能变压器已经无法正常供电，为保护电路安全，需要对电路进行闭锁。

所述第七电路模块011与第二设备组中各设备通信连接，所述第二设备组包括：第二水冷系统、第二电流采集单元和支路电流采集单元中的至少一个；所述第七电路模块011根据第二设备组中各设备发出的信号确定是否向所述第二电路模块005发送直流断路器闭锁信号。

可选的，第七电路模块011与第六电路模块012的组成和功能可以是相同的，即：第七电路模块011与第六电路模块012可以是相同的实体器件。

其中，第七电路模块011可以在接收第二水冷系统在故障时发送的请求直流断路器闭锁信号后，生成告警信号并发送至告警接收设备。进一步，经过预设时长(例如30分钟)的延时后，第七电路模块011可以生成直流断路器闭锁信号并发送至第二电路模块005，以控制所述阀控单元组006中的阀控单元控制直流断路器进行闭锁。

其中，第二电流采集单元可以采集由金属氧化物限压器(Metal Oxide Varistor，MOV)光电流互感器发送的光电流信号。进一步，第七电路模块可以通过光电流信号获取MOV的动作次数(MOV正常运行时光电流为零，当光电流的值或者增长速率达到相应阀值时，视为动作一次)。第七电路模块可以根据获取的MOV的动作次数确定MOV的故障数量。当MOV的故障数量超过预设数量时，第七电路模块可以生成直流断路器闭锁信号并发送至第二电路模块005，以控制所述阀控单元组006中的阀控单元控制直流断路器进行闭锁。相应的，当MOV的故障数量未超过预设数量时，第七电路模块011可以不生成直流断路器闭锁信号。

其中，通过支路电流采集单元，第七电路模块011可以获得支路电流采集单元采集的至少一个支路电流，并根据采集的支路电流确定各支路的状态，进而确定是否向所述第二电路模块005发送直流断路器闭锁信号。其中，上述支路电流可以包括：主支路电流、转移支路电流和总支路电流中的至少一个。

本发明实施例公开的直流断路器控制装置，通过第二控制单元010的增设，可以根据第一设备组合第二设备组中的各个设备传输的信号确定是否进行相应的安全动作，如闭锁。本发明增加了直流电网对于相应故障工况的安全解决措施的多样性，进一步提高了直流电网的安全性。

基于图3所示的直流断路器控制装置，如图4所示，在本发明实施例提供的另一种直流断路器控制装置中，所述第二控制单元010还包括第八电路模块013，所述第八电路模块013与所述阀控单元组006中的阀控单元通信连接，所述第八电路模块013向所述阀控单元组006中的阀控单元发送所述直流断路器控制器002的值班状态。

需要说明的是，只有处于值班状态的直流断路器控制器002才会向阀控单元发送值班信号(ACTIVE信号)。同时，阀控单元组006中的阀控单元只接受由处于值班状态的直流断路器控制器002发送的控制指令。

本发明实施例公开的直流断路器控制装置，通过增设第八电路模块013，实现了阀控单元与处于值班状态的直流断路器控制装置的直接通信。进一步，通过将阀控单元设置为仅接收由处于值班状态的直流断路器控制装置发送的控制指令，而不接收处于非值班状态(例如备班或故障维修等状态)的直流断路器控制装置发送的控制指令，减小了阀控单元误动作的概率，从而提高直流电网的安全性和可靠性。

基于上述还包括第八电路模块的直流断路器控制装置，如图5所示，在本发明实施例提供的另一种直流断路器控制装置中，所述直流断路器控制装置包括的直流断路器控制器为两个，在同一时刻该两个直流断路器控制器中的其中一个直流断路器控制器处于值班状态，另一个直流断路器控制器处于备班状态；各直流断路器控制器中的第二控制单元010均还包括第九电路模块014，其中：各直流断路器控制器中的第四电路模块008通信连接，以传输直流断路器控制器工作状态和直流断路器运行状态；各直流断路器控制器中的第五电路模块009通信连接，以传输包括直流断路器控制器的工作状态和直流断路器的运行状态在内的信息；各直流断路器控制器中的第六电路模块通信连接，以传输直流断路器控制器值班状态；各直流断路器控制器中的第九电路模块通信连接，以传输主备切换信号。

具体的，处于值班状态的直流断路器控制器在值班时长不低于预设时长时，可以通过第九电路模块014向处于备班状态的直流断路器控制器发送主备切换信号以进行主备切换；和/或，处于值班状态的直流断路器控制器在出现异常时，通过第九电路模块014向处于备班状态的直流断路器控制器发送主备切换信号以进行主备切换。

其中，预设时长可以由技术人员根据设计参数、工程经验和直流断路器控制装置具体工作状态进行设置，本发明不做限定。

本发明实施例公开的直流断路器控制装置，通过增设一个直流断路器控制器以及两个直流断路器控制器间的通信通道，实现了直流断路器控制器的双重化冗余设置，同时能够保证直流断路器控制器及时的主备切换，提高了直流断路器控制装置的稳定性和可靠性。

对应于图1所示的直流断路器控制装置，如图6所示，本发明实施例提供了一种直流断路器控制方法，应用于直流断路器控制装置，所述直流断路器控制装置包括：至少一个直流断路器控制器002，每个所述直流断路器控制器均至少包括：第一控制单元003，所述第一控制单元003包括：第一电路模块004、第二电路模块005和阀控单元组006。

可选的，直流断路器可以为高压直流断路器，也可以为其他类型的直流断路器，本发明在此不做限定。

可选的，直流断路器控制装置可以用于在柔性直流电网中控制直流断路器完成跳闸。其中，本发明利用一个直流断路器控制器002即可以控制直流断路器实现快速跳闸或慢速跳闸。当然，在本发明其他实施例中，还可以通过多个直流断路器控制器002控制直流断路器实现快速跳闸或慢速跳闸。这样，通过多个直流断路器控制器的冗余设置，可以增加直流断路器控制装置的可靠性。

可选的，电路模块为实体器件。可选的，电路模块可以是由焊接在印刷电路板上的多个分立元件组成的电路。可选的，电路模块也可以是在集成电路中承担相应功能的局部电路，也可以是独立的即插即用、为其它电路或设备植入相应功能的电子器件。

其中，第一电路模块004和第二电路模块005均可以在直流断路器控制器002中承担相应的功能。具体的，第一电路模块004和第二电路模块005均可以在接收到某个信号后，生成相应信号并发送至相连接的电路模块或阀控单元。

其中，阀控单元组006中可以包括一个或多个阀控单元，每个阀控单元均可以接收并执行直流断路器跳闸指令，断开直流断路器。可选的，阀控单元组006中可以包括三个阀控单元，每个阀控单元均可以控制一个直流断路器跳闸，且该三个阀控单元的动作可以是一致的，即可以同时控制三个直流断路器跳闸。可选的，三个直流断路器可以分别是主支路快速机械开关、主支路电力电子开关和转移支路电力电子开关。当然，在本发明其他实施例中，三个阀控单元可以分别在不同时刻控制三个直流断路器进行通断。

所述第一电路模块004与所述第二电路模块005通信连接，所述第一电路模块004与第一柔性直流控制保护系统通信连接，所述第二电路模块005与所述阀控单元组006通信连接，所述阀控单元组006中包括至少一个阀控单元，所述阀控单元组006中的每个阀控单元均和至少一个直流断路器连接，其中：

S100、在所述第一电路模块004接收到由所述第一柔性直流控制保护系统发送的跳闸指令后，所述第一电路模块004确定接收的跳闸指令的指令类型，在确定的指令类型为保护控制类型时，所述第一电路模块004生成快速跳闸信号并发送至所述第二电路模块005；在确定的指令类型为人为控制类型时，所述第一电路模块004生成慢速跳闸信号并发送至所述第二电路模块005。

其中，柔性直流控制保护系统接收的控制指令可以包括：直流站控制指令、母线保护控制指令、极保护控制指令、换流变保护控制指令和冗余设置的两个线路保护控制指令。其中，直流站控制指令为人为控制类型的指令，母线保护控制指令、极保护控制指令、换流变保护控制指令和线路保护控制指令为保护控制类型的指令。

其中，当第一电路模块004接收到柔性直流控制保护系统发送的跳闸指令后，直流电网需启动断路器失灵保护，以在直流断路器已接收跳闸信号但直流断路器拒动后，切断直流断路器所在故障电路与其它电路的联系，减小故障范围，保护其它电路的安全。

需要说明的是，对于人为控制类型的指令，直流断路器进行慢速跳闸就可以满足安全要求，而且慢速跳闸还能提高跳闸的准确率。而对于保护控制类型的指令，直流断路器必须快速跳闸以切断该直流断路器所在电路的电流从而起到保护电路的作用。

S200、在所述第二电路模块005接收到所述快速跳闸信号时，所述第二电路模块005通过控制所述阀控单元组006中的阀控单元控制直流断路器进行快速跳闸；在所述第二电路模块005接收到所述慢速跳闸信号时，所述第二电路模块005通过控制所述阀控单元组006中的阀控单元控制直流断路器进行慢速跳闸。

本发明实施例公开的直流断路器控制方法，应用于直流断路器控制装置，通过在所述第一电路模块004接收到由所述第一柔性直流控制保护系统发送的跳闸指令后，所述第一电路模块004确定接收的跳闸指令的指令类型，在确定的指令类型为保护控制类型时，所述第一电路模块004生成快速跳闸信号并发送至所述第二电路模块005；在确定的指令类型为人为控制类型时，所述第一电路模块004生成慢速跳闸信号并发送至所述第二电路模块005；在所述第二电路模块005接收到所述快速跳闸信号时，所述第二电路模块005通过控制所述阀控单元组006中的阀控单元控制直流断路器进行快速跳闸；在所述第二电路模块005接收到所述慢速跳闸信号时，所述第二电路模块005通过控制所述阀控单元组006中的阀控单元控制直流断路器进行慢速跳闸。本发明可以使得直流断路器可以根据相应工况下进行慢速或快速跳闸。当在非必须快速跳闸的工况(例如人为控制直流断路器跳闸的工况)下，本发明可以实现慢速跳闸，提高了直流断路器的断开成功率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统/装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

Claims (10)

1.一种直流断路器控制装置，其特征在于，包括：至少一个直流断路器控制器，每个所述直流断路器控制器均至少包括：第一控制单元，所述第一控制单元包括：第一电路模块、第二电路模块和阀控单元组，所述第一电路模块与所述第二电路模块通信连接，所述第一电路模块与第一柔性直流控制保护系统通信连接，所述第二电路模块与所述阀控单元组通信连接，所述阀控单元组中包括至少一个阀控单元，所述阀控单元组中的每个阀控单元均和至少一个直流断路器连接，其中：

在所述第一电路模块接收到由所述第一柔性直流控制保护系统发送的跳闸指令后，所述第一电路模块确定接收的跳闸指令的指令类型，在确定的指令类型为保护控制类型时，所述第一电路模块生成快速跳闸信号并发送至所述第二电路模块；在确定的指令类型为人为控制类型时，所述第一电路模块生成慢速跳闸信号并发送至所述第二电路模块；

在所述第二电路模块接收到所述快速跳闸信号时，所述第二电路模块通过控制所述阀控单元组中的阀控单元控制直流断路器进行快速跳闸；在所述第二电路模块接收到所述慢速跳闸信号时，所述第二电路模块通过控制所述阀控单元组中的阀控单元控制直流断路器进行慢速跳闸。

2.根据权利要求1所述的直流断路器控制装置，其特征在于，所述第一柔性直流控制保护系统通过多条信号传输线分别与所述第一电路模块的多个接口通信连接以分别发送多个不同的跳闸指令，对所述多个接口中任一接口：当该接口为高电平信号时，所述第一电路模块确定接收到与该接口对应的跳闸指令，当该接口为低电平信号时，所述第一电路模块确定未接收到与该接口对应的跳闸指令；所述第一电路模块对预设时长内所述多个接口接收的各跳闸指令进行逻辑或处理，当逻辑或处理的结果为高电平信号且接收到保护控制类型的跳闸指令时，所述第一电路模块生成快速跳闸信号并发送至所述第二电路模块；当逻辑或处理的结果为高电平信号且未接收到保护控制类型的跳闸指令时，所述第一电路模块生成慢速跳闸信号并发送至所述第二电路模块。

3.根据权利要求1所述的直流断路器控制装置，其特征在于，所述第一控制单元还包括第三电路模块，所述第三电路模块分别与第二柔性直流控制保护系统和所述第二电路模块通信连接，在所述第三电路模块接收到由所述第二柔性直流控制保护系统发送的跳闸指令后，所述第三电路模块确定接收的跳闸指令的指令类型，在确定的指令类型为保护控制类型时，所述第三电路模块生成快速跳闸信号并发送至所述第二电路模块；在确定的指令类型为人为控制类型时，所述第三电路模块生成慢速跳闸信号并发送至所述第二电路模块。

4.根据权利要求3所述的直流断路器控制装置，其特征在于，当所述第二电路模块在预设时长内分别从所述第一电路模块和所述第三电路模块接收的跳闸信号中有至少一个为快速跳闸信号时，所述第二电路模块通过控制所述阀控单元组中的阀控单元控制直流断路器进行快速跳闸；当所述第二电路模块在预设时长内分别从所述第一电路模块和所述第三电路模块接收的跳闸信号均为慢速跳闸信号时，所述第二电路模块通过控制所述阀控单元组中的阀控单元控制直流断路器进行慢速跳闸。

5.根据权利要求4所述的直流断路器控制装置，其特征在于，所述第一控制单元还包括第四电路模块，所述第四电路模块与所述第二电路模块通信连接，且与直流断路器保护系统中的三取二单元通信连接，在所述第四电路模块接收到由所述三取二单元发送的直流断路器闭锁指令后，所述第四电路模块生成直流断路器闭锁信号并发送至所述第二电路模块；当所述第二电路模块在接收到直流断路器闭锁信号时，所述第二电路模块通过控制所述阀控单元组中的阀控单元控制直流断路器进行闭锁。

6.根据权利要求5所述的直流断路器控制装置，其特征在于，所述第一控制单元还包括第五电路模块，所述第五电路模块与所述第二电路模块通信连接，且与直流断路器保护系统中的三取二单元通信连接，在所述第五电路模块接收到由所述三取二单元发送的直流断路器闭锁指令后，所述第五电路模块生成直流断路器闭锁信号并发送至所述第二电路模块。

7.根据权利要求6所述的直流断路器控制装置，其特征在于，每个所述直流断路器控制器均还包括：第二控制单元，所述第二控制单元包括：第六电路模块和第七电路模块，所述第六电路模块与所述第七电路模块通信连接，所述第七电路模块与所述第二电路模块通信连接，其中：

所述第六电路模块与第一设备组中各设备通信连接，所述第一设备组包括：第一水冷系统、第一电流采集单元和第一电压采集单元中的至少一个；所述第六电路模块根据第一设备组中各设备发出的信号确定是否向所述第二电路模块发送直流断路器闭锁信号；

所述第七电路模块与第二设备组中各设备通信连接，所述第二设备组包括：第二水冷系统、第二电流采集单元和支路电流采集单元中的至少一个；所述第七电路模块根据第二设备组中各设备发出的信号确定是否向所述第二电路模块发送直流断路器闭锁信号。

8.根据权利要求7所述的直流断路器控制装置，其特征在于，所述第二控制单元还包括第八电路模块，所述第八电路模块与所述阀控单元组中的阀控单元通信连接，所述第八电路模块向所述阀控单元组中的阀控单元发送所述直流断路器控制器的值班状态。

9.根据权利要求8所述的直流断路器控制装置，其特征在于，所述直流断路器控制装置包括的直流断路器控制器为两个，在同一时刻该两个直流断路器控制器的其中一个直流断路器控制器处于值班状态，另一个直流断路器控制器处于备班状态；各直流断路器控制器中的第二控制单元均还包括第九电路模块，其中：各直流断路器控制器中的第四电路模块通信连接，以传输直流断路器控制器工作状态和直流断路器运行状态；各直流断路器控制器中的第五电路模块通信连接，以传输包括直流断路器控制器的工作状态和直流断路器的运行状态在内的信息；各直流断路器控制器中的第六电路模块通信连接，以传输直流断路器控制器值班状态；各直流断路器控制器中的第九电路模块通信连接，以传输主备切换信号。

10.一种直流断路器控制方法，其特征在于，应用于直流断路器控制装置，所述直流断路器控制装置包括：至少一个直流断路器控制器，每个所述直流断路器控制器均至少包括：第一控制单元，所述第一控制单元包括：第一电路模块、第二电路模块和阀控单元组，所述第一电路模块与所述第二电路模块通信连接，所述第一电路模块与第一柔性直流控制保护系统通信连接，所述第二电路模块与所述阀控单元组通信连接，所述阀控单元组中包括至少一个阀控单元，所述阀控单元组中的每个阀控单元均和至少一个直流断路器连接，所述方法包括：

在所述第一电路模块接收到由所述第一柔性直流控制保护系统发送的跳闸指令后，所述第一电路模块确定接收的跳闸指令的指令类型，在确定的指令类型为保护控制类型时，所述第一电路模块生成快速跳闸信号并发送至所述第二电路模块；在确定的指令类型为人为控制类型时，所述第一电路模块生成慢速跳闸信号并发送至所述第二电路模块；

在所述第二电路模块接收到所述快速跳闸信号时，所述第二电路模块通过控制所述阀控单元组中的阀控单元控制直流断路器进行快速跳闸；在所述第二电路模块接收到所述慢速跳闸信号时，所述第二电路模块通过控制所述阀控单元组中的阀控单元控制直流断路器进行慢速跳闸。

Images