CN116388132B - 直流限流器、直流断路器、直流故障限流方法及相关设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种直流限流器、直流断路器、直流故障限流方法及相关设备，当需要检测直流线路是否发生故障并在确定直流线路发生故障时及时进行故障隔离时，本申请实施例提供的方法可以利用直流限流器以及直流断路器相互协作，共同完成直流线路的检查及故障隔离，相比于传统的故障隔离方法，本申请实施例提供的直流故障限流方法可以有效减少电力电子器件用量，有效降低了直流限流器的成本，有效降低了直流限流器的通态损耗，正常工况下故障电流转移开关流过电流为零，不会带来额外的开关损耗，本申请实施例提供直流线路故障隔离方法更为高效且经济实用。

Description

直流限流器、直流断路器、直流故障限流方法及相关设备

技术领域

本申请涉及直流线路故障隔离技术领域，尤其涉及一种直流限流器、直流断路器、直流故障限流方法及相关设备。

背景技术

随着技术的发展，电力系统朝着电力电子化方向演变，直流输电技术迎来新一轮快速发展机遇。传统基于晶闸管的直流输电技术由于其存在换相失败风险、无法进行无功控制等缺点，已逐渐被基于全控型器件的柔性直流输电技术取代。然而，综合考虑成本及换流性能，柔性直流输电系统的换流器常采用半桥型模块化多电平换流器（ModuleMultilevel Converter，MMC），其不具备直流故障自清除能力。换而言之，半桥型MMC一旦遭遇直流故障，短路电流在数毫秒内将达十几倍甚至数十倍的额定电流，给直流断路器开断带来重大挑战。

现有的固态式电感型限流器在动作时需均依赖于负荷转移开关将主回路电流先换流至限流支路，才能进一步限流。负荷转移开关需具备一定的电流开断能力，而其由大量的电力电子开关器件构成，因此，固态式限流器成本仍相较高昂，影响其在直流电网中大规模推广应用。此外，负荷转移开关在正常工况下也会流通电流，带来较大通态损耗。为了降低直流断路器的分断应力，研制有效、经济的直流故障限流方法，是柔性直流输电建设发展的关键技术难题。

发明内容

本申请旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，有鉴于此，本申请提供了一种直流故障限流方法、装置、设备及可读存储介质，用于解决现有技术中直流故障限流成本过高的技术缺陷。

一种直流故障限流方法，该方法包括：

判断目标直流线路是否发生故障；

若确定所述目标直流线路发生故障，则开断目标限流器的故障电流转移开关；

泄放所述目标限流器的能量；

并在所述目标限流器的能量泄放完毕之后，断开直流断路器的电流转移开关，并闭合所述直流断路器的主断路器，以将目标电流从所述直流断路器的电流转移开关转移到所述直流断路器的主断路器；

判断所述直流断路器的电流转移开关的电流是否为零；

若所述直流断路器的电流转移开关的电流为零，则断开所述直流断路器的快速机械开关；

将所述直流断路器的主断路器再次断开，将所述目标电流转移到所述直流断路器的避雷器，并吸收目标直流系统所储存的能量；

判断所述直流断路器的主断路器的电流是否为零；

若所述直流断路器的主断路器的电流为零，则断开所述直流断路器的隔离开关。

优选地，所述确定所述目标限流器的能量泄放完毕的过程，包括：

当开断所述目标限流器的故障电流转移开关之后，实时检测所述目标限流器的第二线圈的电流是否为零；

若检测到所述第二线圈的电流降为零，则确定所述目标限流器的能量已泄放完毕。

一种直流限流器，应用于前述介绍的任一项所述的直流故障限流方法，该直流限流器包括：耦合电抗器、故障电流转移开关；

其中，

所述耦合电抗器与所述故障电力转移开关形成短路回路。

优选地，所述耦合电抗器包括第一线圈和第二线圈，

基于此，所述耦合电抗器与所述故障电力转移开关形成短路回路，包括：

所述第一线圈串联接入主电路，所述第二线圈通过所述故障电流转移开关形成短路回路。

优选地，所述耦合电抗器采用超导线材料绕制，并采用冷却器和恒温器进行冷却。

一种直流断路器，应用于前述介绍的任一项所述的直流故障限流方法，该直流断路器包括：主断路器、快速机械开关、电流转移开关以及避雷器；

其中，

所述直流断路器在正常运行时，所述主断路器处于断开状态；

所述快速机械开关与所述电流流转开关构成支路；

负荷电流流经所述快速机械开关和所述电流转移开关所构成的支路；

所述避雷器并联于目标限流器的故障电流转移开关的两端，以限制开关动作时产生的暂态电压。

优选地，若确定目标直流线路发生故障，则依次触发所述电流转移开关、所述快速机械开关以及所述主断路器进行换流操作，以进行故障隔离。

优选地，所述直流断路器还包括：隔离开关；

述隔离开关用于隔离所述隔离开关两侧的电路的电气联系。

一种直流故障限流设备，包括：一个或多个处理器，以及存储器；

所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时，实现如前述介绍中任一项所述直流故障限流方法的步骤。

一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现如前述介绍中任一项所述直流故障限流方法的步骤。

从以上介绍的技术方案可以看出，当需要检测直流线路是否出现故障，以便在直流线路出现故障时及时进行故障隔离时，本申请实施例提供的方法可以判断目标直流线路是否发生故障；并可以在确定目标直流线路发生故障时，开断目标限流器的故障电流转移开关；以便可以转移目标直流线路的故障电流，并在开断目标限流器的故障电流转移开关之后，泄放目标限流器的能量；

在目标限流器的能量泄放完毕之后，断开直流断路器的电流转移开关，并闭合直流断路器的主断路器，以将目标电流从直流断路器的电流转移开关转移到直流断路器的主断路器；以便可以将故障电流转移。在闭合直流断路器的主断路器之后，为了确认是否转移完故障电流，可以进一步判断直流断路器的电流转移开关的电流是否为零；若直流断路器的电流转移开关的电流为零，则说明故障电流已经从直流断路器的电流转移开关与快速机械开关所构成的支路转移完毕，则可以断开直流断路器的快速机械开关；同时将直流断路器的主断路器再次断开，以便可以将目标电流转移到所述目标限流器的避雷器，并吸收目标直流系统所储存的能量；为了确认目标直流系统所存储的能量是否被吸收完毕，则可以判断直流断路器的主断路器的电流是否为零；若所述直流断路器的主断路器的电流为零，则可以断开所述直流断路器的隔离开关，由此可以完成对发生故障的直流线路的故障隔离工作。

从上述介绍的技术方案可以看出，当需要检测直流线路是否发生故障并在确定直流线路发生故障时及时进行故障隔离时，本申请实施例提供的方法可以利用直流限流器以及直流断路器相互协作，共同完成直流线路的检查及故障隔离，相比于传统的故障隔离方法，本申请实施例提供的直流故障限流方法可以有效减少电力电子器件用量，有效降低了直流限流器的成本，通水有效降低了直流限流器的通态损耗，正常工况下故障电流转移开关流过电流为零，不会带来额外的开关损耗，本申请实施例提供直流线路故障隔离方法更为高效且经济实用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请实施例提供的一种实现直流故障限流方法的流程图；

图2为本申请实施例示例的一种磁通耦合式直流限流器的结构示意图；

图3为本申请实施例示例的一种直流断路器的结构示意图；

图4为本申请实施例示例的本申请实施例提供的一种限流器与直流断路器联合运行以对发生故障的直流线路进行故障隔离的原理图；

图5为本申请实施例示例的不同限流电感下的主回路电流走势示意图；

图6为本申请实施例示例的不同限流电感下的直流限流器的线圈2中的回路电流走势示意图；

图7为本申请实施例公开的一种直流故障限流设备的硬件结构框图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

鉴于目前大部分的直流故障限流方案难以适应复杂多变的业务需求且成本较高，为此，本申请人研究了一种直流故障限流方案，当需要检测直流线路是否发生故障并在确定直流线路发生故障时及时进行故障隔离时，本申请实施例提供的方法可以利用直流限流器以及直流断路器相互协作，共同完成直流线路的检查及故障隔离，相比于传统的故障隔离方法，本申请实施例提供的直流故障限流方法可以有效减少电力电子器件用量，有效降低了直流限流器的成本，通水有效降低了直流限流器的通态损耗，正常工况下故障电流转移开关流过电流为零，不会带来额外的开关损耗，本申请实施例提供直流线路故障隔离方法更为高效且经济实用。

本申请实施例提供的直流故障限流方法可以用于众多通用或专用的计算装置环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器装置、包括以上任何装置或设备的分布式计算环境等等。

本申请实施例提供一种直流故障限流方法，该方法可以应用于各种直流线路故障隔离系统中，亦可以应用在各种计算机终端或是智能终端中，其执行主体可以为计算机终端或是智能终端的处理器或服务器。

下面结合图1，介绍本申请实施例给出的直流故障限流方法的流程，如图1所示，该流程可以包括以下几个步骤：

步骤S101，判断目标直流线路是否发生故障。

具体地，为了能在直流线路发生故障时及时进行故障隔离，可以判断目标直流线路是否发生故障，以便可以及时发现出现故障的直流线路，并及时进行故障隔离。

在实际应用过程中，可以根据直流电流急速上升、直流电压急速跌落等电气特征，开发了多种类型的直流故障保护装置。当发生故障时，保护装置发出信号给直流断路器。

因此，在实际应用过程中，若确定所述目标直流线路发生故障，则可以执行步骤S102。

步骤S102，开断目标限流器的故障电流转移开关。

具体地，由上述介绍可知，在实际应用过程中，在柔性直流输电建设中，面对直流故障限流问题时，一般是采用固态式电感型限流器来进行限流，但是现有的固态式电感型限流器在动作时需均依赖于负荷转移开关将主回路电流先换流至限流支路，才能进一步限流。

而负荷转移开关需具备一定的电流开断能力，而其由大量的电力电子开关器件构成，因此，固态式限流器成本仍相较高昂，影响其在直流电网中大规模推广应用。此外，负荷转移开关在正常工况下也会流通电流，带来较大通态损耗。

因此，为了节约成本，可以在确定直流线路出现故障时，开断目标限流器的故障电流转移开关，以便可以转移故障电流。

其中，

目标限流器可以为一种磁通耦合式直流限流器，图2示例了一种磁通耦合式直流限流器的结构示意图。

如图2所示，该磁通耦合式直流限流器可以包括：耦合电抗器、故障电流转移开关；

其中，

该磁通耦合式直流限流器的耦合电抗器可以包括第一线圈和第二线圈。

该磁通耦合式直流限流器中的耦合电抗器可以与故障电力转移开关形成短路回路。

基于此，该磁通耦合式直流限流器的耦合电抗器与故障电力转移开关形成短路回路的结构则可以包括如下：

将该磁通耦合式直流限流器中的耦合电抗器的第一线圈串联接入主电路，将该磁通耦合式直流限流器中的耦合电抗器第二线圈通过故障电流转移开关可以形成短路回路。

在实际应用过程中，为了降低直流电网中的通态损耗，可以采用超导线材料来绕制该磁通耦合式直流限流器中的耦合电抗器，并采用冷却器和恒温器对该磁通耦合式直流限流器中的耦合电抗器进行冷却。

基于该磁通耦合式直流限流器中的优点，利用该磁通耦合式直流限流器中的来进行直流线路的故障限流，可以有效降低损耗及成本。

步骤S103，泄放所述目标限流器的能量。

具体地，由上述介绍可知，当直流线路发生故障时，目标限流器中会存在由于故障电流所产生的能量，若故障电流所产生的能量一直存在目标限流器中，进一步地，目标限流器的故障电流转移开关在动作过程中也会产生一些过电压，所产生的过电压可能会对电力电子部件或是目标限流器产生过电压冲击造成部件损坏，为了进行保护目标限流器及其他电力电子部件，需要将目标限流器的能量进行泄放。因此，当目标限流器中积聚了一些故障电流带来的能量之后，可以泄放目标限流器的能量。

步骤S104，在所述目标限流器的能量泄放完毕之后，断开直流断路器的电流转移开关，并闭合所述直流断路器的主断路器，以将目标电流从所述直流断路器的电流转移开关转移到所述直流断路器的主断路器。

具体地，由上述介绍可以看出，为了对直流线路进行故障隔离，可以泄放目标限流器的能量，在实际应用过程中，泄放完毕目标限流器的能量之后，可以进一步断开直流断路器的电流转移开关，以转移直流线路的故障电流。

并在断开直流断路器的电流转移开关之后，闭合直流断路器的主断路器，以形成回路，将故障电流从直流断路器的电流转移开关转移到直流断路器的主断路器中。

其中，

目标电流可以是直流线路产生的故障电流。

其中，

图3示例了本申请实施例提供的一种直流断路器的结构示意图。

如图3所示，本申请实施例提供的一种直流断路器可以包括主断路器、快速机械开关、电流转移开关以及避雷器；

其中，

该直流断路器在正常运行时，该直流断路器的主断路器处于断开状态；

该直流断路器的快速机械开关与电流流转开关可以构成一个支路；

在实际应用过程中，直流线路中的负荷电流可以流经该直流断路器的快速机械开关和电流转移开关所构成的支路；

该直流断路器的避雷器可以并联于前述介绍的目标限流器的故障电流转移开关的两端，以便可以协助目标限流器泄放其能量且限制开关动作时产生的暂态电压。

在实际应用过程中，若确定目标直流线路发生故障，则可以依次触发直流断路器的电流转移开关、直流断路器的快速机械开关以及直流断路器的主断路器进行换流操作，以对发生故障的直流线路进行故障隔离。

特别地，为了更好地保护线路，直流断路器还可以包括：隔离开关；

在实际应用过程中，直流断路器的隔离开关可以用于隔离所述隔离开关两侧的电路的电气联系，以保护直流线路。

步骤S105，判断所述直流断路器的电流转移开关的电流是否为零。

具体地，由上述介绍可知，本申请实施例提供的方法可以在目标限流器的能量泄放完毕之后，断开直流断路器的电流转移开关，并闭合直流断路器的主断路器，以将直流线路中的故障电流从直流断路器的电流转移开关转移到直流断路器的主断路器。

进一步地，在将故障电流转移到直流断路器的主断路器之后，为了确认故障电流是否转移完毕，可以进一步判断直流断路器的电流转移开关的电流是否为零，若直流断路器的电流转移开关的电流为零，则可以执行步骤S106。

步骤S106，断开所述直流断路器的快速机械开关。

具体地，由上述介绍可知，为了确认故障电流是否转移完毕，本申请实施例提供的方法可以进一步判断直流断路器的电流转移开关的电流是否为零，若直流断路器的电流转移开关的电流为零。

若直流断路器的电流转移开关的电流为零，则可以说明故障电流已经转移完毕，可以断开直流断路器的快速机械开关。

步骤S107，将所述直流断路器的主断路器再次断开，将所述目标电流转移到所述直流断路器的避雷器，并吸收目标直流系统所储存的能量。

具体地，由上述介绍可知，本申请实施例提供的方法可以确定故障电流已经从直流断路器的电流转移开关完全转移到直流断路器的主断路器，并在转移完毕之后，进一步断开直流断路器的快速机械开关。

进一步地，当将故障电流全部转移到直流断路器的主断路器之后，需要将直流断路器的主断路器上的能量转移到直流断路器的避雷器上，以吸收目标直流系统所储存的能量。

在实际应用过程中，直流系统可以简单等效成一个RLC电流，直流系统有电感、电容元件就必然有能量的储存。

对于直流系统而言，桥臂电抗器、平波电抗器、线路的分布电容等都会储存有能量。因此，在故障工况下，相当于线路某一处有个接地点，就能够泄放直流系统中的各个元件中所储存的能量。

步骤S108，判断所述直流断路器的主断路器的电流是否为零。

具体地，由上述介绍可知，本申请实施例提供的方法可以将故障电流从限流器中转移到直流断路器中主断路器。

在将故障电流转移到直流断路器的主断路器中之后，为了确认故障电流所产生的能量是否被直流断路器的避雷器完全吸收，可以进一步判断直流断路器的主断路器的电流是否为零。

若直流断路器的主断路器的电流为零，则可以执行步骤S109。

步骤S109，断开所述直流断路器的隔离开关。

具体地，由上述介绍可知，本申请实施例提供的方法可以将故障电流转移到直流断路器的主断路器中之后，为了确认故障电流所产生的能量是否被直流断路器的避雷器完全吸收，可以进一步判断直流断路器的主断路器的电流是否为零。

若直流断路器的主断路器的电流为零，则说明直流断路器的避雷器已经完全吸收了目标直流系统所储存的能量，对直流线路的短路故障已经完成故障隔离。因此，可以断开直流断路器的隔离开关。

例如，

图4示例了本申请实施例提供的一种限流器与直流断路器联合运行以对发生故障的直流线路进行故障隔离的原理图。

由图4可知，本申请实施例提供的限流器与直流断路器联合运行以对发生故障的直流线路进行故障隔离共有4个阶段，具体如下：

(1) t=t0，确定直流线路发生短路故障；

(2) t=t1，开断直流限流器的故障电流转移开关，直流限流器的耦合电抗器中的线圈2与直流断路器的避雷器构成一个回路，当直流限流器的耦合电抗器中的线圈2的电流不为零时，直流限流器的耦合电抗器中的线圈2会有大量的能量，这些能量可以通过直流断路器的避雷器进行泄放，当泄放直流限流器的耦合电抗器中的线圈2进行能量泄放时，可以将直流断路器的避雷器看成一个非线性电阻，可以协助直流限流器的耦合电抗器中的线圈2进行能量释放；

(3) t=t2，将直流限流器的耦合电抗器中的线圈2上能量泄放完毕；

(4) t=t3，在将直流限流器的耦合电抗器中的线圈2上能量泄放完毕之后，可以将直流断路器的电流转移开关断开，闭合直流断路器的主断路器，迫使故障电流由直流断路器的电流转移开关转移至主断路器，待直流断路器的电流转移开关的电流过零之后，再断开直流断路器的快速机械开关；

(5) t=t4，二次断开直流断路器的主断路器，随后将故障电流转移至直流断路器的避雷器，吸收直流系统所储存能量；

(6) t=t5，隔离开关工作开断，完成直流故障清除。

当直流电流为0时，则可以认为直流线路的故障已经被清除。但实际上，在t5以后，故障电流因为各种原因不会是一条直线为0，而是会有一定量的纹波。所以，实际上，判断直流线路的故障是否被清除，可以设定一个数值很小的阈值，当直流电流低于/>，就可以认为直流线路的故障清除了。

从实际应用出发，通过实验可以发现：

利用本申请实施例提供的一种经济型磁通耦合式直流限流器与固态式电感型直流限流器的投资成本分析如下：

基于Matlab/ Simulink仿真平台，在单个换流器系统中进行仿真验证与分析，其中，故障时间为t=0.5s，在t=0.501s成功检测到直流线路存在故障，此时投入直流限流器，在t=0.505s时，直流断路器的主断路器达到额定开距。MMC换流器系统主要参数如表1所示。

其中，

主回路的电流和直流限流器的耦合电抗器的线圈2的回路电流可以如图5和图6所示。

图5示例了不同限流电感下的主回路电流走势示意图；

图6示例了不同限流电感下的直流限流器的线圈2中的回路电流走势示意图；

结合表1和表2可知，与利用传统的固态式限流器对直流线路进行限流相比，本申请实施例提供的磁通耦合式限流器所使用IGBT的数量从472个减少到148个，投资成本减少了68.6%，可见本申请实施提供的限流器具备更佳的经济性。

从上述介绍的技术方案可知，当需要检测直流线路是否发生故障并在确定直流线路发生故障时及时进行故障隔离时，本申请实施例提供的方法可以利用直流限流器以及直流断路器相互协作，共同完成直流线路的检查及故障隔离，相比于传统的故障隔离方法，本申请实施例提供的直流故障限流方法可以有效减少电力电子器件用量，有效降低了直流限流器的成本，通水有效降低了直流限流器的通态损耗，正常工况下故障电流转移开关流过电流为零，不会带来额外的开关损耗，本申请实施例提供直流线路故障隔离方法更为高效且经济实用。

由上述介绍可知，本申请实施例提供的方法可以确定目标限流器的能量是否泄放完毕，接下来介绍确定目标限流器的能量是否泄放完毕的过程，该过程可以包括如下：

步骤S201，当开断所述目标限流器的故障电流转移开关之后，实时检测所述目标限流器的第二线圈的电流是否为零。

具体地，由上述介绍可知，当直流线路发生故障时，目标限流器中会存在由于故障电流所产生的能量，若故障电流所产生的能量一直存在目标限流器中，进一步地目标限流器的故障电流转移开关在动作过程中也会产生一些过电压，所产生的过电压可能会对电力电子部件或是目标限流器产生过电压冲击造成部件损坏，为了进行保护目标限流器及其他电力电子部件，需要将目标限流器的能量进行泄放。因此，当目标限流器中积聚了一些故障电流带来的能量之后，可以泄放目标限流器的能量。

因此，当目标限流器中积聚了一些故障电流带来的能量之后，可以泄放目标限流器的能量。

结合图4所示的原理图，为了确认目标限流器中的能量是否被泄放完毕，当开断目标限流器的故障电流转移开关之后，可以实时检测目标限流器的第二线圈的电流是否为零，若检测到所述第二线圈的电流降为零，则可以执行步骤S202。

步骤S202，确定所述目标限流器的能量已泄放完毕。

具体地，由上述介绍可知，本申请实施例提供的方法可以试试检测目标限流器的第二线圈中的电流是否为零，若检测到所述第二线圈的电流降为零，则可以说明目标限流器的第二线圈中的能量已经泄放完毕。

例如，当直流限流器的故障电流转移开关开断后，直流限流器的耦合电抗器中的线圈2与直流断路器的避雷器构成一个回路。此时，直流限流器的耦合电抗器中的线圈2上的电流不为0，因此，直流限流器的耦合电抗器中的线圈2中有大量的能量，这些能量可以通过直流断路器的避雷器来泄放，此时直流断路器的避雷器可以看成一个非线性电阻。当回路中电流为0，则认为能量泄放完成。

从上述介绍的技术方案可以看出，本申请实施例提供的方法可以确定目标限流器的能量是否泄放完毕，以便可以顺利对直流线路的故障进行故障隔离。

本申请实施例提供的直流故障限流装置可应用于直流故障限流设备，如终端：手机、电脑等。可选的，图7示出了直流故障限流设备的硬件结构框图，参照图7，直流故障限流设备的硬件结构可以包括：至少一个处理器1，至少一个通信接口2，至少一个存储器3和至少一个通信总线4。

在本申请实施例中，处理器1、通信接口2、存储器3、通信总线4的数量为至少一个，且处理器1、通信接口2、存储器3通过通信总线4完成相互间的通信。

处理器1可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC（ApplicationSpecific Integrated Circuit），或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路等；

存储器3可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器（non-volatilememory）等，例如至少一个磁盘存储器；

其中，存储器存储有程序，处理器可调用存储器存储的程序，所述程序用于：实现前述终端直流故障限流方案中的各个处理流程。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，该存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：实现前述终端在直流故障限流方案中的各个处理流程。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。各个实施例之间可以相互组合。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种直流故障限流方法，其特征在于，该方法包括：

判断目标直流线路是否发生故障；

若确定所述目标直流线路发生故障，则断开目标限流器的故障电流转移开关；

泄放所述目标限流器的能量；

并在所述目标限流器的能量泄放完毕之后，断开直流断路器的电流转移开关，并闭合所述直流断路器的主断路器，以将目标电流从所述直流断路器的电流转移开关转移到所述直流断路器的主断路器；

判断所述直流断路器的电流转移开关的电流是否为零；

若所述直流断路器的电流转移开关的电流为零，则断开所述直流断路器的快速机械开关；

将所述直流断路器的主断路器再次断开，将所述目标电流转移到所述直流断路器的避雷器，并吸收目标直流系统所储存的能量；

判断所述直流断路器的主断路器的电流是否为零；

若所述直流断路器的主断路器的电流为零，则断开所述直流断路器的隔离开关。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标限流器的能量泄放完毕的过程，包括：

当开断所述目标限流器的故障电流转移开关之后，实时检测所述目标限流器的第二线圈的电流是否为零；

若检测到所述第二线圈的电流降为零，则确定所述目标限流器的能量已泄放完毕。

3.一种直流限流器，其特征在于，应用于权利要求1-2任一项所述的直流故障限流方法，该直流限流器包括：耦合电抗器、故障电流转移开关；

其中，

所述耦合电抗器与所述故障电力转移开关形成短路回路。

4.根据权利要求3所述的直流限流器，其特征在于，所述耦合电抗器包括第一线圈和第二线圈，

基于此，所述耦合电抗器与所述故障电力转移开关形成短路回路，包括：

所述第一线圈串联接入主电路，所述第二线圈通过所述故障电流转移开关形成短路回路。

5.根据权利要求3所述的直流限流器，其特征在于，所述耦合电抗器采用超导线材料绕制，并采用冷却器和恒温器进行冷却。

6.一种直流断路器，其特征在于，应用于权利要求1-2任一项所述的直流故障限流方法，该直流断路器包括：主断路器、快速机械开关、电流转移开关，避雷器；

其中，

所述直流断路器在正常运行时，所述主断路器处于断开状态；

所述快速机械开关与所述电流流转开关构成支路；

负荷电流流经所述快速机械开关和所述电流转移开关所构成的支路；

所述避雷器并联于目标限流器的故障电流转移开关的两端，以限制开关动作时产生的暂态电压。

7.根据权利要求6所述的直流断路器，其特征在于，

若确定目标直流线路发生故障，则依次触发所述电流转移开关、所述快速机械开关以及所述主断路器进行换流操作，以进行故障隔离。

8.根据权利要求6所述的直流断路器，其特征在于，所述直流断路器还包括：隔离开关；

所述隔离开关用于隔离所述隔离开关两侧的电路的电气联系。

9.一种直流故障限流设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器，以及存储器；

所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1至2中任一项所述直流故障限流方法的步骤。

10.一种可读存储介质，其特征在于：所述可读存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现如权利要求1至2中任一项所述直流故障限流方法的步骤。