CN111834991B - 一种具备故障隔离功能的直流配电系统及智能控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备故障隔离功能的直流配电系统和智能控制器，配电系统包括：至少两个供电设备以及若干智能控制器；智能控制器包括：第一电流检测装置用于检测第一电流值；第一电压检测装置用于检测第一电压值；第二电流检测装置用于检测第二电流值；第二电压检测装置用于检测第二电压值；控制装置接收第一电流值、第二电流值、第一电压值、第二电压值和电流方向，在第一电流值上升至预设过流保护阈值、第一电压值下降至预设电压阈值且电流方向从第二开关装置流向第一开关装置时，控制第一开关装置断开；在第二电流值上升至预设过流保护阈值、第二电压值下降至预设电压阈值且电流方向从第一开关装置流向第二开关装置时，控制第二开关装置断开。

Description

一种具备故障隔离功能的直流配电系统及智能控制器

技术领域

本发明涉及电子电力技术领域，尤其涉及一种具备故障隔离功能的直流配电系统及智能控制器。

背景技术

目前的直流配电系统主要有单点直流远供电源系统、智能直流配电系统，多点直流远供电源系统，当直流母线出现短路时，会造成整个配电网停电，为解决上述问题，在智能直流配电系统中每个用电设备处都设置了一个智能控制器，由智能控制器进行执行直流母线故障隔离功能，但是现有的智能直流配电系统中智能控制器采用的是电流判断法，即直流母线某一点短路时，判断流经直流母线的电流大于过流保护阈值时即为短路，继而智能控制器控制内部的开关装置断开，从而实现故障隔离，但是由于元器件参数的差异性导致直流母线上各处检测的电流值的误差较大，以及直流母线上各处的干扰各异，现实中，会出现非故障点处的智能控制器优先保护，而故障点就近的智能控制器反而不保护或迟缓保护，故障隔离的精准度差，造成配电稳定性差。

发明内容

本发明实施例提供一种具备故障隔离功能的直流配电系统及智能控制器，能提高直流配电系统中，直流母线短路故障隔离的精准度。

本发明一实施例提供一种具备故障隔离功能的直流配电系统，包括：至少两个供电设备，设置在两供电设备间的若干智能控制器；各所述智能控制器间通过直流母线依次相连；其中，所述直流母线包括直流母线正极和直流母线负极；

每一所述智能控制器包括：第一母线端口、第二母线端口、配电端口、控制装置、第一开关装置、第二开关装置、第一电压检测装置、第二电压检测装置、第一电流检测装置和第二电流检测装置；

所述第一开关装置、第二开关装置、第一电压检测装置、第二电压检测装置、第一电流检测装置和第二电流检测装置均与所述控制装置连接；所述第一开关装置设置在直流母线正极或直流母线负极上，所述第二开关装置设置在直流母线正极或直流母线负极上；

所述第一电流检测装置用于检测流过所述第一开关装置的电流的第一电流值；

所述第一电压检测装置用于检测所述第一开关装置相对于第一基准电极的电压，获得第一电压值；其中，当所述第一开关装置设置在所述直流母线正极上时，所述第一基准电极为直流母线负极，当所述第一开关装置设置在所述直流母线负极上时，所述第一基准电极为直流母线正极；；

所述第二电流检测装置用于检测流过所述第二开关装置的电流的第二电流值；

所述第二电压检测装置用于检测所述第二开关装置相对于第二基准直流母线的电压，获得第二电压值；其中，当所述第二开关装置设置在所述直流母线正极上时，所述第二基准直流母线为直流母线负极，当所述第二开关装置设置在所述直流母线负极上时，所述第二基准直流母线为直流母线正极；所述第一电流检测装置或所述第二电流检测装置，还用于检测所述智能控制器内的电流方向；

每一所述智能控制通过所述控制装置实时接收所述第一电流值、第二电流值、第一电压值、第二电压值和所述电流方向，继而在所述第一电流值上升至预设过流保护阈值、所述第一电压值下降至预设电压阈值且所述电流方向从所述第二开关装置流向所述第一开关装置时，控制第一开关装置断开；在所述第二电流值上升至预设过流保护阈值、所述第二电压值下降至预设电压阈值且所述电流方向从所述第一开关装置流向所述第二开关装置时，控制所述第二开关装置断开。

进一步的，两个所述供电设备分别为第一供电设备和第二供电设备；

每一所述智能控制器包括：第一母线端口、第二母线端口以及配电端口；

每一所述智能控制的第一母线端口与相邻的另一智能控制器的第二母线端口或所述第一供电设备连接；

每一所述智能控制的第二母线端口与相邻的另一智能控制器的第一母线端口或所述第二供电设备连接；

所述配电端口与外部用电设备连接。

进一步的，所述第一母线端口包括第一母线正极端口和第一母线负极端口；所述第二母线端口包括第二母线正极端口和第二母线负极端口；所述配电端口包括配电输入端和配电输出端；

每一所述智能控制器的第一母线正极端口与相邻的另一智能控制器的第二母线正极端口或所述第一供电设备的正极输出端连接；

每一所述智能控制器的第一母线负极端口与相邻的另一智能控制器的第二母线负极端口或所述第一供电设备的负极输出端连接；

每一所述智能控制器的第二母线正极端口与相邻的另一智能控制器的第一母线正极端口或所述第二供电设备的正极输出端连接；

每一所述智能控制器的第二母线负极端口与相邻的另一智能控制器的第一母线负极端口或所述第二供电设备的负极输出端连接。

进一步的，所述控制装置包括第一控制端、第二控制端和第三控制端；所述第一控制端分别与所述第一电流检测装置的第一端、第一电压检测装置的第一端连接；所述第二控制端分别与所述第二电流检测装置的第一端、第二电压检测装置的第一端连接；所述第三控制端分别与所述第一开关装置的第一端、第二开关装置的第一端连接；

所述第一开关装置的第二端与所述第一母线正极端口连接，所述第一开关装置的第三端与所述配电输入端连接；

所述第二开关装置的第二端与所述配电输入端连接，所述第二开关装置的第三端与所述第二母线正极端口连接；

所述第一电流检测装置的第二端与所述第一母线负极端口连接，所述第一电流检测装置的第三端与所述配电输出端连接；

所述第二电流检测装置的第二端与所述配电输出端连接，所述第二电流检测装置的第三端与所述第二母线负极端口连接；

所述第一电压检测装置的第二端与所述第一母线正极端口连接，所述第一电压检测装置的第三端与所述配电输出端连接；

所述第二电压检测装置的第二端与所述第二母线正极端口连接，所述第二电压检测装置的第三端与配电输出端连接。

进一步的，所述第一开关装置包括IGBT、金属-氧化层半导体场效晶体管、绝缘栅双极型晶体管、半导体三极管、可控硅晶闸管、可关断晶闸管、集成门极换流晶闸管、电子注入增强栅晶体管、MOS控制型晶闸管、双向可控硅、逆导晶闸管、CoolMOS、静态感应晶体管、静电感应晶闸管、继电器或接触器；

所述第二开关装置包括：IGBT、金属-氧化层半导体场效晶体管、绝缘栅双极型晶体管、半导体三极管、可控硅晶闸管、可关断晶闸管、集成门极换流晶闸管、电子注入增强栅晶体管、MOS控制型晶闸管、双向可控硅、逆导晶闸管、CoolMOS、静态感应晶体管、静电感应晶闸管、继电器或接触器。

本发明另一实施例提供了一种智能控制器，包括第一母线端口、第二母线端口、控制装置、第一开关装置、第二开关装置、第一电压检测装置、第二电压检测装置、第一电流检测装置和第二电流检测装置；

所述第一开关装置、第二开关装置、第一电压检测装置、第二电压检测装置、第一电流检测装置和第二电流检测装置均与所述控制装置连接；

所述第一电流检测装置用于检测流过所述第一开关装置的电流的第一电流值；

所述第一电压检测装置用于检测所述第一开关装置相对于第一基准电极的电压，获得第一电压值；其中，当所述第一开关装置设置在直流母线正极上时，第一基准电极为直流母线负极，当所述第一开关装置设置在直流母线负极上时，所述第一基准电极为直流母线正极；

所述第二电流检测装置用于检测流过所述第二开关装置的电流的第二电流值；

所述第二电压检测装置用于检测所述第二开关装置相对于第二基准直流母线的电压，获得第二电压值；其中，当所述第二开关装置设置在所述直流母线正极上时，所述第二基准直流母线为直流母线负极，当所述第二开关装置设置在所述直流母线负极上时，所述第二基准直流母线为直流母线正极；所述第一电流检测装置或所述第二电流检测装置，还用于检测所述智能控制器内的电流方向；

每一所述智能控制器通过所述控制装置实时接收所述第一电流值、第二电流值、第一电压值、第二电压值和所述电流方向，继而在所述第一电流值上升至预设过流保护阈值、所述第一电压值下降至预设电压阈值且所述电流方向从所述第二开关装置流向所述第一开关装置时，控制第一开关装置断开；在所述第二电流值上升至预设过流保护阈值、所述第二电压值下降至预设电压阈值且所述电流方向从所述第一开关装置流向所述第二开关装置时，控制所述第二开关装置断开。

进一步的，所述第一母线端口包括第一母线正极端口和第一母线负极端口；

所述第二母线端口包括第二母线正极端口和第二母线负极端口；

所述配电端口包括配电输入端和配电输出端；

所述控制装置包括第一控制端、第二控制端和第三控制端；所述第一控制端分别与所述第一电流检测装置的第一端、第一电压检测装置的第一端连接；所述第二控制端分别与所述第二电流检测装置的第一端、第二电压检测装置的第一端连接；所述第三控制端分别与所述第一开关装置的第一端、第二开关装置的第一端连接；

所述第一开关装置的第二端与所述第一母线正极端口连接，所述第一开关装置的第三端与所述配电输入端连接；

所述第二开关装置的第二端与所述配电输入端连接，所述第二开关装置的第三端与所述第二母线正极端口连接；

所述第一电流检测装置的第二端与所述第一母线负极端口连接，所述第一电流检测装置的第三端与所述配电输出端连接；

所述第二电流检测装置的第二端与所述配电输出端连接，所述第二电流检测装置的第三端与所述第二母线负极端口连接；

所述第一电压检测装置的第二端与所述第一母线正极端口连接，所述第一电压检测装置的第三端与所述配电输出端连接；

所述第二电压检测装置的第二端与所述第二母线正极端口连接，所述第二电压检测装置的第三端与配电输出端连接。

进一步的，所述第一开关装置包括IGBT、金属-氧化层半导体场效晶体管、绝缘栅双极型晶体管、半导体三极管、可控硅晶闸管、可关断晶闸管、集成门极换流晶闸管、电子注入增强栅晶体管、MOS控制型晶闸管、双向可控硅、逆导晶闸管、CoolMOS、静态感应晶体管、静电感应晶闸管、继电器或接触器；

所述第二开关装置包括：IGBT、金属-氧化层半导体场效晶体管、绝缘栅双极型晶体管、半导体三极管、可控硅晶闸管、可关断晶闸管、集成门极换流晶闸管、电子注入增强栅晶体管、MOS控制型晶闸管、双向可控硅、逆导晶闸管、CoolMOS、静态感应晶体管、静电感应晶闸管、继电器或接触器。

通过实施本发明的实施例具有如下有益效果：

本发明实施例所公开的一种具备故障隔离功能的直流配电系统以及智能控制器，该智能控制器除了设置有电流检测装置，还设置有电压检测装置，当直流母线短路时，直流母线上的电流瞬时升高，直流母线电压依次突降，而最接近短路点的智能控制器处的电流值最快上升至预设的过流保护阈值，最接近短路点的智能控制器处的电压值最快下降至值预设电压阈值，因此直流配电系统存在多个智能控制器时，各智能控制器同时检测直流母线的电流值和电压值，一旦直流母线存在短路故障，距离短路点最近的智能控制器处的电流值最先上升至预设的过流保护阈值，电压值最先下降至值预设电压阈值，然后距离短路点最近的智能控制器会控制内部的开关装置断开，而由于一个智能控制器内部电流与电压的变化几乎是同步的，因此再添加电流方向的判断将智能控制器内，其中的一个开关装置断开，进一步提高精确度，实现短路故障隔离。相比于现有技术只检测各点的电流值，本发明将智能控制器各处的电流值、电压值以及电流方向相结合，避免由于元器件技术参数的差异性、直流母线上不确定的干扰等导致直流母线上各处检测的电流值的误差较大，进而导致非故障点处的智能控制器优先执行故障保护的问题，提高了故障隔离的精确度。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种具备故障隔离功能的直流配电系统的总体示意图。

图2是本发明一实施例提供智能控制器的内部结构示意图。

图3是本发明一实施例提供包含智能控制器内部的具备故障隔离功能的直流配电系统的总体结构示意图。

附图标记说明：控制装置的第一控制端1、控制装置的第二控制端2、控制装置的第三控制端3、第二开关装置的第一端4、第二开关装置的第二端5、第二开关装置的第三端6、第二电压检测装置的第一端7、第二电压检测装置的第二端8、第二电压检测装置的第三端9、第二电流检测装置的第一端10、第二电流检测装置的第二端11、第二电流检测装置的第三端12、第一电流检测装置的第一端13、第一电流检测装置的第二端14、第一电流检测装置的第三端15、第一电压检测装置的第一端16、第一电压检测装置的第二端17、第一电压检测装置的第三端18、第一开关装置的第一端19、第一开关装置的第二端20、第一开关装置的第三端21、第二母线正极端口22、第二母线负极端口23、配电输入端24、配电输出端25、第一母线负极端口26、第一母线正极端口27、供电设备的正极输出端28、供电设备的负极输出端29。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，本发明一实施例提供了一种具备故障隔离功能的直流配电系统，包括：至少两个供电设备(附图1中的供电设备1以及供电设备2，在直流配电系统中，供电设备也可以理解为是供电点)，为便于区分在本发明中将将供电设备1命名为第一供电设备，将供电设备2命名为第二供电设备；需要说明的是，上述第一供电设备和第二供电设备，仅仅是为了进行区分而采取的命名方式，并不构成对本发明的限定。

设置在两供电设备间的若干智能控制器各智能控制器间通过直流母线依次相连；其中，所述直流母线包括直流母线正极和直流母线负极；每一智能控制器包括：第一母线端口、第二母线端口、配电端口、控制装置、第一开关装置、第二开关装置、第一电压检测装置、第二电压检测装置、第一电流检测装置和第二电流检测装置；

第一开关装置、第一开关装置、第二开关装置、第一电压检测装置、第二电压检测装置、第一电流检测装置和第二电流检测装置均与控制装置连接；

第一电流检测装置用于检测流过第一开关装置的电流的第一电流值；

第一电压检测装置用于检测第一开关装置相对于第一基准电极的电压，获得第一电压值；其中，当所述第一开关装置设置在所述直流母线正极上时，所述第一基准电极为直流母线负极，当所述第一开关装置设置在所述直流母线负极上时，所述第一基准电极为直流母线正极；；

第二电流检测装置用于检测流过第二开关装置的电流的第二电流值；

第二电压检测装置用于检测第二开关装置相对于第二基准直流母线的电压，获得第二电压值；其中，当所述第二开关装置设置在所述直流母线正极上时，所述第二基准直流母线为直流母线负极，当所述第二开关装置设置在所述直流母线负极上时，所述第二基准直流母线为直流母线正极；

第一电流检测装置或第二电流检测装置，还用于检测智能控制器内的电流方向；

每一智能控制通过控制装置实时接收第一电流值、第二电流值、第一电压值、第二电压值和电流方向，继而在第一电流值上升至预设过流保护阈值、第一电压值下降至预设电压阈值且电流方向从第二开关装置流向第一开关装置时，控制第一开关装置断开；在第二电流值上升至预设过流保护阈值、第二电压值下降至预设电压阈值且电流方向从第一开关装置流向第二开关装置时，控制第二开关装置断开。

本发明实施例所公开的一种具备故障隔离功能的直流配电系统以及智能控制器，该智能控制器设置有两个电流检测装置，两个电压检测装置和两个开关，当直流母线短路时，直流母线上的电流瞬时升高，直流母线电压依次突降，而最接近短路点的智能控制器处的电流值最快上升至预设的过流保护阈值，最接近短路点的智能控制器处的电压值最快下降至值预设电压阈值，因此直流配电系统存在多个智能控制器时，各智能控制器同时检测直流母线的电流值和电压值，一旦直流母线存在短路故障，距离短路点最近的智能控制器处的电流值最先上升至预设的过流保护阈值，电压值最先下降至预设电压阈值，然后距离短路点最近的智能控制器会控制内部的开关装置断开，实现短路故障隔离。

以下结合图2对智能控制装置进行说明：

每一个智能控制器都至少包括第一母线端口、第二母线端口以及配电端口；

第一母线端口与相邻的另一智能控制器的第二母线端口或第一供电设备连接；

每一智能控制的第二母线端口与相邻的另一智能控制器的第一母线端口或第二供电设备连接；配电端口与外部用电设备连接。

更加具体的：

第一母线端口包括第一母线正极端口27和第一母线负极端口26；第二母线端口包括第二母线正极端口22和第二母线负极端口23；配电端口包括配电输入端24和配电输出端25；

每一智能控制器的第一母线正极端口与相邻的另一智能控制器的第二母线正极端口或第一供电设备的正极输出端连接；

每一智能控制器的第一母线负极端口与相邻的另一智能控制器的第二母线负极端口或第一供电设备的负极输出端连接；

每一智能控制器的第二母线正极端口与相邻的另一智能控制器的第一母线正极端口或第二供电设备的正极输出端连接；

每一智能控制器的第二母线负极端口与相邻的另一智能控制器的第一母线负极端口或第二供电设备的负极输出端连接。

在一个优选的实施例中，智能控制器的内部连接如图2所示：

控制装置包括第一控制端1、第二控制端2和第三控制端3；第一控制端1分别与第一电流检测装置的第一端13、第一电压检测装置的第一端16连接；第二控制端2分别与第二电流检测装置的第一端10、第二电压检测装置的第一端连接7；第三控制端3分别与第一开关装置的第一端19、第二开关装置的第一端4连接；如图2所示，控制装置与其他装置的连接在图中用虚线进行表示，用于与其他各个装置之间进行信号传输，发送控制指令至其他装置。

第一开关装置的第二端20与第一母线正极端口27连接，第一开关装置的第三端21与配电输入端24连接；

第二开关装置的第二端5与配电输入端24连接，第二开关装置的第三端6与第二母线正极端口22连接；

第一电流检测装置的第二端14与第一母线负极端口26连接，第一电流检测装置的第三端15与配电输出端25连接；

第二电流检测装置的第二端11与配电输出端连接，第二电流检测装置的第三端12与第二母线负极端口23连接；

第一电压检测装置的第二端17与第一母线正极端口27连接，第一电压检测装置的第三端18与配电输出端25连接；

第二电压检测装置的第二端8与第二母线正极端口22连接，第二电压检测装置的第三端9与配电输出端25连接。

需要强调的是是上述智能控制器的内部连接方式不限于图2所示的连接方式只要能够实现本发明上述功能的连接方式，均在本发明的保护范围内。

以下结合图3，对上述工作原理进行详细说明；

在图3中，智能控制器1和智能控制器2之间出现了直流母线短路的情况，假设故障点位于两个智能控制的中间，因此此时智能控制器1和智能控制器2相较于其他智能控制器内部的电压会更快下降至预设电压阈值，而内部电流会更快超过预设过流保护阈值，此时智能控制器1和智能控制器2会优先与其他控制进行故障隔离操作；

而对于智能控制器1来说，由于短路点距离器内部的第二电压检测装置和第二电流检测装置较近，其内部的第二电压检测装置检测到的电压值，会比其内部的第一电压检测装置检测到的电压值更快下降到预设电压阈值，其内部的第二电流检测装置会比其内部的第二电流检测装置更快上升值预设过流保护阈值，且此时的电流方向是从第一开关装置流向第二开关装置的(电流方向可以由第一电流检测装置或第二电流检测装置进行检测)，因此此时智能控制器1的控制装置控制第二开关装置断开。

同理对于智能控制器2来说，其内部的第一电压检测装置检测到的电压值，会比其内部的第二电压检测装置检测到的电压值更快下降到预设电压阈值，其内部的第一电流检测装置会比其内部的第二电流检测装置更快上升值预设过流保护阈值，且此时的电流方向是从第二开关装置流向第一开关装置的，因此此时智能控制器2的控制装置控制其内部的第一开关装置断开。

从而实现将短路点隔离出去。

而由于本申请的智能控制器中设置有两个开关装置，且用电设备的接入点在两个开关装置之间，所以当其中一个开关装置断开时，用电设备依旧可以继续工作，例如图3的方案当智能控制器1的第二开关装置断开、以及智能控制器的第一开关装置断开时，用电设备1和用电设备2依旧可以继续工作。

在一个优选的实施例中，第一开关装置包括IGBT、金属-氧化层半导体场效晶体管、绝缘栅双极型晶体管、半导体三极管、可控硅晶闸管、可关断晶闸管、集成门极换流晶闸管、电子注入增强栅晶体管、MOS控制型晶闸管、双向可控硅、逆导晶闸管、CoolMOS、静态感应晶体管、静电感应晶闸管、继电器或接触器；

第二开关装置包括：IGBT、金属-氧化层半导体场效晶体管、绝缘栅双极型晶体管、半导体三极管、可控硅晶闸管、可关断晶闸管、集成门极换流晶闸管、电子注入增强栅晶体管、MOS控制型晶闸管、双向可控硅、逆导晶闸管、CoolMOS、静态感应晶体管、静电感应晶闸管、继电器或接触器。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例提供了一种智能控制器，

包括：第一母线端口、第二母线端口、控制装置、第一开关装置、第二开关装置、第一电压检测装置、第二电压检测装置、第一电流检测装置和第二电流检测装置；

所述第一开关装置、第一开关装置、第二开关装置、第一电压检测装置、第二电压检测装置、第一电流检测装置和第二电流检测装置均与所述控制装置连接；

所述第一电流检测装置用于检测流过所述第一开关装置的电流的第一电流值；

所述第一电压检测装置用于检测所述第一开关装置相对于第一基准电极的电压，获得第一电压值；其中，当所述第一开关装置设置在直流母线正极上时，第一基准电极为直流母线负极，当所述第一开关装置设置在直流母线负极上时，所述第一基准电极为直流母线正极；；

所述第二电流检测装置用于检测流过所述第二开关装置的电流的第二电流值；

所述第二电压检测装置用于检测所述第二开关装置相对于第二基准直流母线的电压，获得第二电压值；其中，当所述第二开关装置设置在所述直流母线正极上时，所述第二基准直流母线为直流母线负极，当所述第二开关装置设置在所述直流母线负极上时，所述第二基准直流母线为直流母线正极；所述第一电流检测装置或所述第二电流检测装置，还用于检测所述智能控制器内的电流方向；

每一所述智能控制器通过所述控制装置实时接收所述第一电流值、第二电流值、第一电压值、第二电压值和所述电流方向，继而在所述第一电流值上升至预设过流保护阈值、所述第一电压值下降至预设电压阈值且所述电流方向从所述第二开关装置流向所述第一开关装置时，控制第一开关装置断开；在所述第二电流值上升至预设过流保护阈值、所述第二电压值下降至预设电压阈值且所述电流方向从所述第一开关装置流向所述第二开关装置时，控制所述第二开关装置断开。

在一个优选的实施例中，所述第一母线端口包括第一母线正极端口和第一母线负极端口；

所述第二母线端口包括第二母线正极端口和第二母线负极端口；

所述配电端口包括配电输入端和配电输出端；

所述控制装置包括第一控制端、第二控制端和第三控制端；所述第一控制端分别与所述第一电流检测装置的第一端、第一电压检测装置的第一端连接；所述第二控制端分别与所述第二电流检测装置的第一端、第二电压检测装置的第一端连接；所述第三控制端分别与所述第一开关装置的第一端、第二开关装置的第一端连接；

所述第一开关装置的第二端与所述第一母线正极端口连接，所述第一开关装置的第三端与所述配电输入端连接；

所述第二开关装置的第二端与所述配电输入端连接，所述第二开关装置的第三端与所述第二母线正极端口连接；

所述第一电流检测装置的第二端与所述第一母线负极端口连接，所述第一电流检测装置的第三端与所述配电输出端连接；

所述第二电流检测装置的第二端与所述配电输出端连接，所述第二电流检测装置的第三端与所述第二母线负极端口连接；

所述第一电压检测装置的第二端与所述第一母线正极端口连接，所述第一电压检测装置的第三端与所述配电输出端连接；

所述第二电压检测装置的第二端与所述第二母线正极端口连接，所述第二电压检测装置的第三端与配电输出端连接。需要说明的是这一实施例所提供的智能控制器与上述实施例中具有故障隔离功能的直流配电系统中的智能控制器，在结构上完全相同，具体结构示意图也如图2所示，在此不再进行赘述。

优选的，第一开关装置包括IGBT、金属-氧化层半导体场效晶体管、绝缘栅双极型晶体管、半导体三极管、可控硅晶闸管、可关断晶闸管、集成门极换流晶闸管、电子注入增强栅晶体管、MOS控制型晶闸管、双向可控硅、逆导晶闸管、CoolMOS、静态感应晶体管、静电感应晶闸管、继电器或接触器；

第二开关装置包括：IGBT、金属-氧化层半导体场效晶体管、绝缘栅双极型晶体管、半导体三极管、可控硅晶闸管、可关断晶闸管、集成门极换流晶闸管、电子注入增强栅晶体管、MOS控制型晶闸管、双向可控硅、逆导晶闸管、CoolMOS、静态感应晶体管、静电感应晶闸管、继电器或接触器。

本发明实施例可以解决现有技术只检测各点的电流值由于元器件技术参数的差异性、直流母线上不确定的干扰等导致直流母线上各处检测的电流值的误差较大，进而导致非故障点处的智能控制器优先执行故障保护的问题，提高故障隔离的精确度。

以上所述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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具备故障隔离功能的直流配电系统，其特征在于，包括：至少两个供电设备，设置在两供电设备间的若干智能控制器；各所述智能控制器间通过直流母线依次相连；其中，所述直流母线包括直流母线正极和直流母线负极；

每一所述智能控制器包括：第一母线端口、第二母线端口、控制装置、第一开关装置、第二开关装置、第一电压检测装置、第二电压检测装置、第一电流检测装置和第二电流检测装置；

所述第一开关装置、第二开关装置、第一电压检测装置、第二电压检测装置、第一电流检测装置和第二电流检测装置均与所述控制装置连接；所述第一开关装置设置在直流母线正极或直流母线负极上，所述第二开关装置设置在直流母线正极或直流母线负极上；

所述第一电流检测装置用于检测流过所述第一开关装置的电流的第一电流值；

所述第一电压检测装置用于检测所述第一开关装置相对于第一基准电极的电压，获得第一电压值；其中，当所述第一开关装置设置在所述直流母线正极上时，所述第一基准电极为直流母线负极，当所述第一开关装置设置在所述直流母线负极上时，所述第一基准电极为直流母线正极；所述第二电流检测装置用于检测流过所述第二开关装置的电流的第二电流值；

所述第二电压检测装置用于检测所述第二开关装置相对于第二基准直流母线的电压，获得第二电压值；其中，当所述第二开关装置设置在所述直流母线正极上时，所述第二基准直流母线为直流母线负极，当所述第二开关装置设置在所述直流母线负极上时，所述第二基准直流母线为直流母线正极；

所述第一电流检测装置或所述第二电流检测装置，还用于检测所述智能控制器内的电流方向；

每一所述智能控制器通过所述控制装置实时接收所述第一电流值、第二电流值、第一电压值、第二电压值和所述电流方向，继而在所述第一电流值上升至预设过流保护阈值、所述第一电压值下降至预设电压阈值且所述电流方向从所述第二开关装置流向所述第一开关装置时，控制第一开关装置断开；在所述第二电流值上升至预设过流保护阈值、所述第二电压值下降至预设电压阈值且所述电流方向从所述第一开关装置流向所述第二开关装置时，控制所述第二开关装置断开。

2.如权利要求1所述的具备故障隔离功能的直流配电系统，其特征在于，

两个所述供电设备分别为第一供电设备和第二供电设备；

每一所述智能控制器还包括：配电端口；

每一所述智能控制的第一母线端口与相邻的另一智能控制器的第二母线端口或所述第一供电设备连接；

每一所述智能控制的第二母线端口与相邻的另一智能控制器的第一母线端口或所述第二供电设备连接；

所述配电端口与外部用电设备连接。

3.如权利要求2所述的具备故障隔离功能的直流配电系统，其特征在于，

所述第一母线端口包括第一母线正极端口和第一母线负极端口；所述第二母线端口包括第二母线正极端口和第二母线负极端口；所述配电端口包括配电输入端和配电输出端；

每一所述智能控制器的第一母线正极端口与相邻的另一智能控制器的第二母线正极端口或所述第一供电设备的正极输出端连接；

每一所述智能控制器的第一母线负极端口与相邻的另一智能控制器的第二母线负极端口或所述第一供电设备的负极输出端连接；

每一所述智能控制器的第二母线正极端口与相邻的另一智能控制器的第一母线正极端口或所述第二供电设备的正极输出端连接；

每一所述智能控制器的第二母线负极端口与相邻的另一智能控制器的第一母线负极端口或所述第二供电设备的负极输出端连接。

4.如权利要求3所述的具备故障隔离功能的直流配电系统，其特征在于，

所述控制装置包括第一控制端、第二控制端和第三控制端；所述第一控制端分别与所述第一电流检测装置的第一端、第一电压检测装置的第一端连接；所述第二控制端分别与所述第二电流检测装置的第一端、第二电压检测装置的第一端连接；所述第三控制端分别与所述第一开关装置的第一端、第二开关装置的第一端连接；

所述第一开关装置的第二端与所述第一母线正极端口连接，所述第一开关装置的第三端与所述配电输入端连接；

所述第二开关装置的第二端与所述配电输入端连接，所述第二开关装置的第三端与所述第二母线正极端口连接；

所述第一电流检测装置的第二端与所述第一母线负极端口连接，所述第一电流检测装置的第三端与所述配电输出端连接；

所述第二电流检测装置的第二端与所述配电输出端连接，所述第二电流检测装置的第三端与所述第二母线负极端口连接；

所述第一电压检测装置的第二端与所述第一母线正极端口连接，所述第一电压检测装置的第三端与所述配电输出端连接；

所述第二电压检测装置的第二端与所述第二母线正极端口连接，所述第二电压检测装置的第三端与配电输出端连接。

5.如权利要求1-4任意一项所述的具备故障隔离功能的直流配电系统，其特征在于，所述第一开关装置包括IGBT、金属-氧化层半导体场效晶体管、绝缘栅双极型晶体管、半导体三极管、可控硅晶闸管、可关断晶闸管、集成门极换流晶闸管、电子注入增强栅晶体管、MOS控制型晶闸管、双向可控硅、逆导晶闸管、CoolMOS、静态感应晶体管、静电感应晶闸管、继电器或接触器；

所述第二开关装置包括：IGBT、金属-氧化层半导体场效晶体管、绝缘栅双极型晶体管、半导体三极管、可控硅晶闸管、可关断晶闸管、集成门极换流晶闸管、电子注入增强栅晶体管、MOS控制型晶闸管、双向可控硅、逆导晶闸管、CoolMOS、静态感应晶体管、静电感应晶闸管、继电器或接触器。

6.一种智能控制器，其特征在于，包括：第一母线端口、第二母线端口、控制装置、第一开关装置、第二开关装置、第一电压检测装置、第二电压检测装置、第一电流检测装置和第二电流检测装置；

所述第一开关装置、第二开关装置、第一电压检测装置、第二电压检测装置、第一电流检测装置和第二电流检测装置均与所述控制装置连接；

所述第一电流检测装置用于检测流过所述第一开关装置的电流的第一电流值；

所述第一电压检测装置用于检测所述第一开关装置相对于第一基准电极的电压，获得第一电压值；其中，当所述第一开关装置设置在直流母线正极上时，第一基准电极为直流母线负极，当所述第一开关装置设置在直流母线负极上时，所述第一基准电极为直流母线正极；

所述第二电流检测装置用于检测流过所述第二开关装置的电流的第二电流值；

所述第二电压检测装置用于检测所述第二开关装置相对于第二基准直流母线的电压，获得第二电压值；其中，当所述第二开关装置设置在所述直流母线正极上时，所述第二基准直流母线为直流母线负极，当所述第二开关装置设置在所述直流母线负极上时，所述第二基准直流母线为直流母线正极；

所述第一电流检测装置或所述第二电流检测装置，还用于检测所述智能控制器内的电流方向；

每一所述智能控制器通过所述控制装置实时接收所述第一电流值、第二电流值、第一电压值、第二电压值和所述电流方向，继而在所述第一电流值上升至预设过流保护阈值、所述第一电压值下降至预设电压阈值且所述电流方向从所述第二开关装置流向所述第一开关装置时，控制第一开关装置断开；在所述第二电流值上升至预设过流保护阈值、所述第二电压值下降至预设电压阈值且所述电流方向从所述第一开关装置流向所述第二开关装置时，控制所述第二开关装置断开。

7.如权利要求6所述的智能控制器，其特征在于，还包括配电端口；

所述第一母线端口包括第一母线正极端口和第一母线负极端口；

所述第二母线端口包括第二母线正极端口和第二母线负极端口；

所述配电端口包括配电输入端和配电输出端；

所述控制装置包括第一控制端、第二控制端和第三控制端；所述第一控制端分别与所述第一电流检测装置的第一端、第一电压检测装置的第一端连接；所述第二控制端分别与所述第二电流检测装置的第一端、第二电压检测装置的第一端连接；所述第三控制端分别与所述第一开关装置的第一端、第二开关装置的第一端连接；

所述第一开关装置的第二端与所述第一母线正极端口连接，所述第一开关装置的第三端与所述配电输入端连接；

所述第二开关装置的第二端与所述配电输入端连接，所述第二开关装置的第三端与所述第二母线正极端口连接；

所述第一电流检测装置的第二端与所述第一母线负极端口连接，所述第一电流检测装置的第三端与所述配电输出端连接；

所述第二电流检测装置的第二端与所述配电输出端连接，所述第二电流检测装置的第三端与所述第二母线负极端口连接；

所述第一电压检测装置的第二端与所述第一母线正极端口连接，所述第一电压检测装置的第三端与所述配电输出端连接；

所述第二电压检测装置的第二端与所述第二母线正极端口连接，所述第二电压检测装置的第三端与配电输出端连接。

8.如权利要求7所述的智能控制器，其特征在于，所述第一开关装置包括IGBT、金属-氧化层半导体场效晶体管、绝缘栅双极型晶体管、半导体三极管、可控硅晶闸管、可关断晶闸管、集成门极换流晶闸管、电子注入增强栅晶体管、MOS控制型晶闸管、双向可控硅、逆导晶闸管、CoolMOS、静态感应晶体管、静电感应晶闸管、继电器或接触器；

所述第二开关装置包括：IGBT、金属-氧化层半导体场效晶体管、绝缘栅双极型晶体管、半导体三极管、可控硅晶闸管、可关断晶闸管、集成门极换流晶闸管、电子注入增强栅晶体管、MOS控制型晶闸管、双向可控硅、逆导晶闸管、CoolMOS、静态感应晶体管、静电感应晶闸管、继电器或接触器。

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