[發明專利]用于高壓直流電網的互連設備

有效

• 申請號: 201680060010.1
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN108292845B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 威廉·利昂加西亞;阿爾貝托·伯丁納托;帕斯卡爾·蒂克斯阿多爾;伯特蘭·雷森;布魯諾·盧斯坎
• 申請（專利權）人: 超級電力研究所;格勒諾布爾綜合理工學院;格勒諾布爾大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02H7/26;H02H7/28
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 謝攀;劉繼富

1.一種用于高壓直流網絡的互連設備(2)，包括：

-被配置為用于連接到高壓直流網絡的第一線路和第二線路的第一端子和第二端子(201、202)，被配置為用于連接到高壓直流網絡的線路或本地站的第三端子(203)；

-連接到第一端子至第三端子(201-203)的節點(204)；

其特征在于，所述互連設備(2)包括：

-串聯連接在所述第一端子和所述節點之間的第一受控開關(261)和第一超導限流器(251)；

-串聯連接在所述第二端子和所述節點之間的第二受控開關和第二超導限流器；

-串聯連接在所述第三端子和所述節點之間的第三受控開關和第三超導限流器；

-被配置為在所述節點上的電壓下降時將電流注入到所述節點的電流注入裝置。

2.如權利要求1所述的用于高壓直流網絡的互連設備(2)，其中，所述電流注入裝置被配置為注入具有能量E_quench的電流，所述能量E_quench滿足以下關系式：

E_quench≥1/k×Vi×Ic×Δt_open

其中，Vi為所述第一端子和所述第二端子之間的額定電壓，Ic為第一超導限流器至第三超導限流器中具有最高臨界電流的超導限流器的臨界電流，Δt_open是承受故障的最長時間，

k＝[Vol×Cp_moy(Tc-Tmax)×(Tmax-Tc)]/[Vol×Cp_moy(T0-Tc)×(Tc-T0)]，

其中，Cp_moy是該超導限流器的兩個溫度之間的平均熱容量，Tmax是其最高安全溫度，Tc是其跳閘溫度，T0是其額定工作溫度，Vol是其超導材料的體積。

3.如權利要求2所述的用于高壓直流網絡的互連設備(2)，其中，所述電流注入裝置是連接在所述節點(204)和地之間的電容器(27)。

4.如權利要求3所述的用于高壓直流網絡的互連設備(2)，其中，所述電容器(27)的電容C滿足以下關系式：

C≥(0.1×Ic×Δt_open)/Vi。

5.如權利要求1至4中任一項所述的用于高壓直流網絡的互連設備(2)，還包括用于所述第一受控開關至第三受控開關(261、262、263)的控制電路(28)，所述控制電路(28)被配置為測量所述第一超導限流器至第三超導限流器(251、252、253)的相應端電壓以及測量流過第一超導限流器至第三超導限流器的相應電流，所述控制電路(28)還被配置為，當與其串聯連接的超導限流器的端電壓超過第一閾值并且流過該超導限流器的電流超過第二閾值時，生成命令以打開所述受控開關中的一個開關。

6.如權利要求1至4中任一項所述的用于高壓直流網絡的互連設備(2)，還包括用于所述第一受控開關至第三受控開關(261、262、263)的控制電路(28)，所述控制電路(28)被配置為，當與其串聯連接的超導限流器的端電壓的平方超過第三閾值時，或者當該超導限流器的端電壓與流過該超導限流器的電流的比超過第四閾值時，生成命令以打開所述受控開關中的一個開關。

7.如權利要求5所述的用于高壓直流網絡的互連設備(2)，其中，所述控制電路(28)被配置為，在超過第一閾值和第二閾值之后或者超過第三閾值之后，至多在1ms內產生所述命令以打開受控開關。

8.如權利要求1至4中任一項所述的用于高壓直流網絡的互連設備(2)，其中，所述互連設備(2)的尺寸被設計為在所述第一端子至第三端子中的任一個上施加至少等于10kV的電壓和至少等于1kA的電流。

9.如權利要求1至4中任一項所述的用于高壓直流網絡的互連設備(2)，其中，所述第一受控開關至第三受控開關(261、262、263)是具有5ms到50ms的斷開時間的機電開關。

10.一種高壓直流電網絡(1)，包括：

-高壓線路(112、113、123、133)；

-至少三個如權利要求1至9中任一項所述的互連設備(21、22、23)，所述互連設備中的每一個的第一端子和第二端子經由所述高壓線路互連。