圖2所示，為本地用電設備供電的遠端電源的輸入端口分別通過隔離二極管同時從控制開 關的兩端取電，只要任意一端有電就可以為本地負載供電，故本地用電設備的供電不受控 制開關狀態(tài)的影響。
[0036] 遠端控制器包括控制電路、控制開關、至少一個電流檢測電路、兩個隔離二極管和 至少一個儲能電容。其中，當控制開關為由如MOSFET的開關器件組成的雙向控制開關時， 隔離二極管可采用控制開關中的二極管。當控制開關由兩個同步動作的分開關組成時，可 以在該兩個分開關之間的傳輸電壓的正極與負極之間跨接一個或多個儲能電容?；蛘撸?可以在控制開關兩端的傳輸電壓的正極與負極之間分別跨接兩個或多個儲能電容。
[0037]具體而言，控制開關與電流檢測電路均與控制電路連接，控制開關和電流檢測電 路可以分別配置在傳輸電壓的正極或負極。電流檢測電路檢測傳輸電纜中的電流值，并將 檢測到的電流值提供給控制電路，當檢測到的電流值超出了過流保護閾值時，控制電路使 得控制開關斷開。
[0038] 這里，儲能電容的作用是：在電纜短路時，提供除局端電源的輸出電流以外的額外 電流，從而在各級遠端控制器形成不同的短路電流。在本發(fā)明中，各級遠端控制器的過流保 護閥值相同，由于遠端控制器的保護動作時間具有反時限特性（即超過閥值越多，保護動 作越快），以及儲能電容提供的短路電流使得越靠近短路點的短路電流越大，當不同的電流 值與反時限特性相配合，以達到防止越級保護的目的。
[0039] 由此，根據(jù)本發(fā)明的直流遠供電源系統(tǒng)能夠在傳輸電纜發(fā)生單點短路時，減少越 級保護發(fā)生的概率，并且保障所有用電設備的供電不受到影響。
[0040] 可以理解，由于遠供電源系統(tǒng)中具有多個用電點，當傳輸電纜中某一點發(fā)生短路 時，應保證最接近該短路點的遠端控制器中的控制開關斷開，才能保證線路中的所有用電 點的供電不受影響。如果發(fā)生越級保護，即非最接近該短路點的遠端控制器中的控制開關 斷開，那么其間的用電點就無法獲得供電。因此如何消除越級保護對于確保整個系統(tǒng)的供 電是非常重要的問題。
[0041] 在本發(fā)明中，各級遠端控制器的過流保護閥值均被設定為相同。在傳輸電纜中發(fā) 生單點短路時，遠端控制器中的儲能電容均釋放額外電流，使得越靠近短路點的短路電流 越大。此外，由于遠端控制器的保護動作時間具有反時限特性，從而保證最接近該短路點的 遠端控制器中的控制開關最先斷開。
[0042] 就某一個遠端控制器而言，在傳輸電纜中發(fā)生單點短路時，儲能電容釋放出額外 電流，同時電流檢測電路一直檢測傳輸電纜中的電流，由于流經(jīng)最接近該短路點的遠端控 制器的短路電流超過過流保護閥值最多，因此控制電路使得控制開關最先斷開。這樣，確保 了最接近該短路點的遠端控制器中的控制開關斷開，進而確保所有用電設備的供電不受到 影響。
[0043] 綜上所述，具體流程如下：
[0044] 1、傳輸電纜中發(fā)生單點短路；
[0045] 2、由于儲能電容的額外補償，使得越靠近短路點的遠端控制內(nèi)部電路檢測電路所 流過的電流越大（均超過過流保護閥值）；
[0046] 3、所有遠端控制器的保護特性都是一致的，都具有反時限特性，既超過電流閥值 最多的遠端控制器將率先執(zhí)行保護動作，當該遠端控制器保護后（控制開關將短路的傳輸 電纜與未短路的傳輸電纜隔離），流過連接于未短路的傳輸電纜上遠端控制器中的電流值 回落到正常值（小于過流保護閥值），故這些遠端控制器將不會進行保護。
[0047] 由此，根據(jù)本發(fā)明的電纜短路時防止越級保護方法能夠在遠供電源系統(tǒng)中的傳輸 電纜發(fā)生單點短路時，減少越級保護發(fā)生的概率，并且保障所有用電設備的供電不受到影 響。
[0048] 在圖3示出的遠端控制器的第一實施例中，第一電流檢測電路（電流檢測1)和第 二電流檢測電路（電流檢測2)配置在傳輸電壓的負極，且連接至控制電路；由兩個同步動 作的分開關組成的控制開關配置在傳輸電壓的正極，且連接至控制電路；儲能電容跨接在 兩個分開關之間的傳輸電壓的正、負極兩端；控制開關兩側(cè)傳輸電纜分別通過隔離二極管 向遠端電源和用電設備提供單向供電。假設第一電流檢測電路所檢測到的電流值為II，第 二電流檢測電路所檢測的電流值為12,過流保護的電流閾值為It，那么控制電路通過下表 1中的控制邏輯來確定控制開關的開閉。這里，電流檢測電路可以采用電阻、霍爾電流傳感 器、電流互感器等作為電流傳感器。
[0049]表1控制邏輯
【主權項】
1. 一種遠供電源系統(tǒng)，包括：兩個供電點和至少兩個用電點，其中每個所述用電點包 括遠端控制器、遠端電源和用電設備，并且所述遠端控制器與所述遠端電源連接、所述遠端 電源和所述用電設備連接、所述遠端控制器與傳輸電纜連接；所述兩個供電點的局端電源 的輸出通過傳輸電纜及各個遠端控制器的控制開關并聯(lián)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的遠供電源系統(tǒng)，其特征在于，所述遠端控制器包括所述控制 開關、控制電路、至少一個電流檢測電路、兩個隔離二極管和至少一個儲能電容，其中所述 控制開關與所述至少一個電流檢測電路均與所述控制電路連接，且所述控制開關和所述至 少一個電流檢測電路分別配置在傳輸電壓的正極或負極，所述兩個隔離二極管分別連接在 控制開關的兩端，所述至少一個儲能電容跨接在傳輸電壓的正極與負極之間。
3. 根據(jù)權利要求2所述的遠供電源系統(tǒng)，其特征在于，所述電流檢測電路中采用電阻、 霍爾電流傳感器或電流互感器作為電流傳感器。
4. 根據(jù)權利要求2所述的遠供電源系統(tǒng)，其特征在于，所述控制開關采用W下開關器 件之一或多種：金屬-氧化層半導體場效晶體管、絕緣柵雙極型晶體管、半導體=極管、可 控娃晶閩管、可關斷晶閩管、集成口極換流晶閩管、電子注入增強柵晶體管、MOS控制型晶閩 管、雙向可控娃、逆導晶閩管、CoolMOS、靜態(tài)感應晶體管、靜電感應晶閩管、繼電器、接觸器。
5. 根據(jù)權利要求2所述的遠供電源系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路采用W下集成器 件之一或多種；比較器、運算放大器、單片機、數(shù)字信號處理、邏輯電路、現(xiàn)場可編程口陣列、 復雜可編程邏輯器件。
6. 根據(jù)權利要求2所述的遠供電源系統(tǒng)，其特征在于，所述遠端控制器包括兩個或多 個儲能電容，所述兩個或多個儲能電容跨接在所述控制開關兩端的傳輸電壓的正極與負極 之間。
7. 根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的遠供電源系統(tǒng)，其特征在于，所述控制開關配置 在所述遠端控制器與傳輸電纜相連接的兩個輸電端口之間，并且所述控制開關在常態(tài)時閉 合。
8. -種電纜短路時防止越級保護方法，應用于如權利要求1至7中任一項所述的遠供 電源系統(tǒng)。
9. 如權利要求8所述的防止越級保護方法，包括W下步驟： 設置各級遠端控制器的過流保護閥值相同，各級遠端控制器的過流保護動作具有相同 的反時限特性； 當傳輸電纜發(fā)生短路時，所述各級遠端控制器的儲能電容提供額外電流，所述各級遠 端控制器的電流檢測電路檢測短路電流； 最接近短路點的遠端控制器中的電流檢測電路檢測到的短路電流超出所述過流保護 閥值最多； 最接近短路點的遠端控制器中控制開關斷開。
10. 如權利要求9所述的防止越級保護方法，其中由于儲能電容提供額外電流，使得靠 近短路點的遠端控制器的電流值高于遠離短路點的遠端控制器的電流值。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種遠供電源系統(tǒng)及電纜短路時防止越級保護方法。該遠供電源系統(tǒng)包括兩個供電點和至少兩個用電點，其中每個所述用電點包括遠端控制器、遠端電源和用電設備，所述兩個供電點的局端電源分別通過傳輸電纜及各個遠端控制器的控制開關并聯(lián)。當傳輸電纜中的某一點出現(xiàn)短路時，由于各級遠端控制器的過流保護閥值相同，利用儲能電容提供的額外電流，結(jié)合反時限特性，以防止越級保護的出現(xiàn)。由上可知，本發(fā)明能夠在遠供電源系統(tǒng)中的傳輸電纜發(fā)生單點短路時，減少越級保護發(fā)生的概率，并且保障所有用電設備的供電不受到影響。
【IPC分類】H02J1-00, H02H7-26
【公開號】CN104600691
【申請?zhí)枴緾N201410826873
【發(fā)明人】劉必成, 鄧厚超
【申請人】廣州大中電力技術有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月26日