[發明專利]一種模塊化多電平換流器及其高壓閥組對地故障保護方法

有效

• 申請號: 201611105372.6
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106787876B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 林衛星;劉偉增;盛俊毅;侯丹
• 申請（專利權）人: 特變電工新疆新能源股份有限公司;特變電工西安柔性輸配電有限公司
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M1/32
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李宏德

1.一種模塊化多電平換流器的高壓閥組對地故障保護方法，其特征在于，

所述一種模塊化多電平換流器，包括在直流側串聯并在交流側并聯的高壓閥組和低壓閥組；所述的高壓閥組和低壓閥組的各相均由上橋臂和下橋臂組成；上橋臂和下橋臂均由多個阻斷型子模塊和多個半橋子模塊級聯組成；或者上橋臂和下橋臂均由多個阻斷型子模塊級聯組成；

所述的上橋臂和下橋臂上分別設置有由晶閘管控制通斷的旁路；發生高壓閥組對地故障時，通過給旁路中晶閘管施加觸發信號，使得故障電流流過旁路，避免故障電流流過子模塊給子模塊電容充電；

所述方法包括，在模塊化多電平換流器中各相的上橋臂和下橋臂上分別建立由晶閘管控制通斷的旁路；當發生高壓閥組任一相上橋臂任意點接地故障時，給高壓閥組各相上橋臂的旁路中的晶閘管施加觸發脈沖，使高壓閥組各相上橋臂對應的旁路導通，使得故障電流流過旁路；

具體的，當監測到高壓閥組任一相上橋臂任意點接地故障后，僅對高壓閥組各相上橋臂的旁路中控制正向導通的晶閘管施加一次觸發脈沖；維持高壓閥組及低壓閥組的所有其他旁路中晶閘管閉鎖，并閉鎖高壓閥組及低壓閥組的全部全控型電力電子器件觸發脈沖；

旁路中包括控制反向導通的晶閘管，當監測到高壓閥組任一相上橋臂任意點接地故障后，僅對高壓閥組各相上橋臂的旁路中控制正向導通的晶閘管施加一次觸發脈沖，監測到故障相上橋臂的旁路中控制正向導通的晶閘管一直處于導通狀態時，給各相上橋臂的旁路中控制反向導通的晶閘管持續施加觸發脈沖；維持高壓閥組及低壓閥組的所有其他旁路中晶閘管閉鎖，并閉鎖高壓閥組及低壓閥組的全部全控型電力電子器件觸發脈沖。

2.根據權利要求1所述的一種模塊化多電平換流器的高壓閥組對地故障保護方法，其特征在于，還包括維持高壓閥組各相下橋臂及低壓閥組各橋臂的旁路中的晶閘管處于閉鎖狀態。

3.根據權利要求1所述的一種模塊化多電平換流器的高壓閥組對地故障保護方法，其特征在于，給高壓閥組各相上橋臂的旁路中的晶閘管施加觸發脈沖為持續施加或僅施加一次。

4.一種模塊化多電平換流器的高壓閥組對地故障保護方法，其特征在于，

所述一種模塊化多電平換流器，包括在直流側串聯并在交流側并聯的高壓閥組和低壓閥組；所述的高壓閥組和低壓閥組的各相均由上橋臂和下橋臂組成；上橋臂和下橋臂均由多個阻斷型子模塊和多個半橋子模塊級聯組成；或者上橋臂和下橋臂均由多個阻斷型子模塊級聯組成；

所述的上橋臂和下橋臂上分別設置有由晶閘管控制通斷的旁路；發生高壓閥組對地故障時，通過給旁路中晶閘管施加觸發信號，使得故障電流流過旁路，避免故障電流流過子模塊給子模塊電容充電；

所述方法包括，在模塊化多電平換流器中各相的上橋臂和下橋臂上分別建立由晶閘管控制通斷的旁路；當發生高壓閥組任一相下橋臂任意點接地故障時，給高壓閥組各相橋臂的旁路中的晶閘管施加觸發脈沖，使高壓閥組各相橋臂對應的旁路導通，使得故障電流流過旁路；

具體的，監測到發生高壓閥組任一相下橋臂任意點接地故障后，僅對高壓閥組各相橋臂的旁路中控制正向導通的晶閘管施加一次觸發脈沖；維持低壓閥組的所有旁路晶閘管處于閉鎖狀態，并閉鎖高壓閥組及低壓閥組的全部全控型電力電子器件觸發脈沖；

旁路中包括控制反向導通的晶閘管，監測到發生高壓閥組任一相下橋臂任意點接地故障后，僅對高壓閥組各相橋臂的旁路中控制正向導通的晶閘管施加一次觸發脈沖，監測到故障相橋臂的旁路中控制正向導通的晶閘管一直處于導通狀態時，給其余兩相橋臂的旁路中控制反向導通的晶閘管持續施加觸發脈沖；維持低壓閥組的所有旁路晶閘管處于閉鎖狀態，并閉鎖高壓閥組及低壓閥組的全部全控型電力電子器件觸發脈沖。

5.根據權利要求4所述的一種模塊化多電平換流器的高壓閥組對地故障保護方法，其特征在于，還包括維持低壓閥組各相橋臂及低壓閥組各橋臂的旁路中的晶閘管處于閉鎖狀態。

6.根據權利要求4所述的一種模塊化多電平換流器的高壓閥組對地故障保護方法，其特征在于，給高壓閥組各相橋臂的旁路中的晶閘管施加觸發脈沖為持續施加或僅施加一次。