[發明專利]一種用于高壓直流的可控電阻子模塊及裝置

有效

• 申請號: 201710120256.X
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106712536B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 盧東斌;陳松林;王永平;鄒強;張靖
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種用于高壓直流的可控電阻子模塊及裝置，用于高壓并實現電阻快速可調。本發明提出，可控電阻裝置為模塊化多電平電阻器，包括若干個子模塊。每個子模塊包括兩個開關器件和一個電阻器，第一開關器件的負極連接電阻器的一端，正極連接第二開關器件的正極并引出子模塊的正端，第二開關器件的負極連接電阻器的另一端并引出子模塊的負端。可控電阻裝置由至少兩個子模塊串聯而成，相鄰兩個子模塊連接方式為第一子模塊的負端與第二子模塊的正端連接。此種可控電阻裝置可實現單向電流下的電阻快速可調。

技術領域

本發明屬于高壓直流輸電、特高壓直流輸電領域，特別涉及一種用于高壓直流的可控電阻裝置。

背景技術

高壓直流輸電設備將交流電流通過換流器轉換為直流電流并且傳輸到另一個換流器，將直流電流又轉換為交流電流。換流器將交流電流轉化為直流電流稱為整流器，換流器將直流電流轉化為交流電流稱為逆變器。如果整流器所接交流系統為弱系統，當逆變器突然閉鎖時，可能導致整流器所接交流系統不能穩定運行；基于電網換相的高壓直流輸電換流器一般采用晶閘管作為開關器件，由于晶閘管可以控制開通不能控制關斷，當高壓直流輸電系統發生交流或直流擾動時，逆變器容易引起換相失敗。

解決上述兩個問題的一種方法是在直流側并聯制動電阻。對于第一個問題，當逆變器突然閉鎖時，通過投入制動電阻消耗直流功率，保證整流器所接交流系統穩定；對于第二個問題，當檢測到高壓直流輸電系統發生交流或直流擾動時，通過投入制動電阻消耗直流電流，減少逆變器換相時間，提高換相裕度從而保證不發生換相失敗。

現有采用并聯制動電阻的方法是采用直流開關和固定電阻串聯方式，當需要投入制動電阻時，閉合直流開關；當需要切除制動電阻時，分開閉合開關。由于電阻不具有可調特性，導致調節方式單一，控制效果較差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供一種用于高壓直流的可控電阻裝置，用于高壓并實現電阻快速可調。

本發明的解決方案是：一種用于構成用于高壓直流的可控電阻裝置的子模塊，包括兩個開關器件和一個電阻器，其特征在于，第一開關器件的負極連接電阻器的一端，正極連接第二開關器件的正極并引出子模塊的正端，第二開關器件的負極連接電阻器的另一端并引出子模塊的負端。

所述第一開關器件采用二極管、晶閘管、可關斷晶閘管GTO、集成門極換流晶閘管IGCT、絕緣柵雙極型晶體管IGBT或電力場效應管MOSFET；所述第二開關器件采用可關斷晶閘管GTO、集成門極換流晶閘管IGCT、絕緣柵雙極型晶體管IGBT或電力場效應管MOSFET。

所述第一開關器件采用二極管、晶閘管、可關斷晶閘管GTO或集成門極換流晶閘管IGCT時，所述正極為其陽極，所述負極為其陰極；所述第一開關器件采用絕緣柵雙極型晶體管IGBT時，所述正極為其集電極，所述負極為其發射極；所述第一開關器件采用電力場效應管MOSFET時，所述正極為其源極，所述負極為其漏極。

所述第二開關器件采用可關斷晶閘管GTO或集成門極換流晶閘管IGCT時，所述正極為其陽極，所述負極為其陰極；所述第二開關器件采用絕緣柵雙極型晶體管IGBT時，所述正極為其集電極，所述負極為其發射極；所述第二開關器件采用電力場效應管MOSFET時，所述正極為其源極，所述負極為其漏極。

所述子模塊的正端和負端并聯吸收電路；所述吸收電路采用以下兩種結構的任一種：

第一種：電阻和電容串聯支路；

第二種：采用電阻和二極管并聯后再與電容串聯支路，其中，二極管的陽極與子模塊正端相連或二極管的陰極與子模塊負端相連。

可選地，所述子模塊的正端和負端并聯保護電路；所述保護電路采用晶閘管，晶閘管的陰極與子模塊的正端相連，晶閘管的陽極與子模塊的負端相連。