1.一种基于模块串联的高压直流真空断路器自具电源拓扑,其特征在于,由n个直流真空断路器模块串联组成,每一所述模块包括一个模块本体和一个充电回路;
所述模块本体由依次串联成回路的主回路开关CB1、转移回路投入开关CB2、转移电容器C与转移电感器L组成;所述转移电容器C、转移电感器L串联连接构成L/C串联支路;
所述充电回路包括一个限流电阻Rc、一个充电IGBT开关In1、一个充电总线IGBT开关In2,n对应取值1、2、3……至模块数;其中,每一模块的所述充电IGBT开关In1与所述限流电阻Rc串联后,一端接于所述模块本体中所述转移回路投入开关CB2与所述L/C串联支路交汇的节点上,另一端接于与所述充电IGBT开关In1对应的所述充电总线IGBT开关In2的充电节点;
控制器K分别连接各个所述充电IGBT开关In1和充电总线IGBT开关In2,用于启闭控制;
系统供电电源依次由各个所述模块的主回路开关CB1串联,用于负载Rload供电控制;
各个模块所述充电总线IGBT开关In2依次串联组成充电总线,其中,第一个模块的充电总线IGBT开关I12充电节点和系统地之间连接了断路器分压电容器C0,用于保持充电总线的电位。
2.根据权利要求1所述基于模块串联的高压直流真空断路器自具电源拓扑,其特征在于,电源拓扑结构的动作顺序是:在待机状态,各主回路开关CB1处于断开状态、各转移回路投入开关CB2处于闭合状态,各模块所述充电IGBT开关In1和充电总线开关In2处于关断状态,转移电容器C处于充电完毕状态;
当断路器接到关合指令时,各模块所述主回路开关CB1闭合、所述转移回路投入开关CB2断开;第一个模块的充电IGBT开关I11接通,所述分压电容器C0补充到额定电压,补充第一个模块中的转移电容器C,使之电压波动小于等于设定值;关断第一个模块的充电IGBT开关I11;
之后,接通所述充电总线的所有充电总线IGBT开关In2,按一定频率依次接通各模块的所述充电IGBT开关I21,I31,…In1,依次补充各模块中的所述转移电容器C,使之电压波动小于等于设定值之后,关闭相应的所述充电IGBT开关,直至关闭第n个模块的所述充电IGBT开关In1;
循环上述各个模块中所述转移电容器C的充电过程。
3.根据权利要求1或2所述基于模块串联的高压直流真空断路器自具电源拓扑,其特征在于,所述转移电容器C为100μF到300μF,所述分压电容器C0的容量为所述转移电容器C的n分之一,范围在10μF到50μF,n为串联模块数,取值为3~30;
所述转移电感器L为0.1mH到300mH,充电电阻为30kΩ到300kΩ;直流真空断路器模块的工作电压在3kV到30kV;
充电IGBT开关、充电总线IGBT开关参数为:10kV到30kV,可由额定电压为3.3kV的IGBT阀片串联。