[發明專利]直流斷路設備及其控制方法和非暫態計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 201780092556.X
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN110800078B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: T·R·埃里克松;A·阿查里雅
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: H01H9/54
• 分類號: H01H9/54;H01H33/59
• 代理公司: 北京市漢坤律師事務所 11602
• 代理人: 王其文;張濤

本發明涉及直流斷路設備(20)、以及用于控制該設備的方法和計算機程序產品。斷路設備(20)包括支路，該支路包括多個串聯連接的電流轉向模塊，每個電流轉向模塊包括與對應的功率開關(S1、S2、S3、S4)并聯的非線性電阻器(SA1、SA2、SA3、SA4)，其中功率開關一起形成主斷路器(MB)，該主斷路器(MB)可操作為被斷開，以用于將通過主斷路器的電流轉向到非線性電阻器(SA1、SA2、SA3、SA4)。功率開關(S1、S2、S3、S4)被控制為：當斷路設備被設置為中斷通過電力線路的電流時，根據順序阻斷方案而被阻斷。

技術領域

本發明總體涉及在直流功率傳輸系統中的電流的中斷。特別地，本發明涉及要與電力線路串聯連接的直流斷路設備，以及用于控制直流斷路設備的方法和計算機程序產品。

背景技術

高壓直流(HVDC)系統被已知用在不同的功率傳輸情況中，諸如用于使用可以是架空線路或電纜的電力線跨長距離地傳輸功率。

在這些系統中，通常也需要斷路器，以便在諸如極-地故障的極故障期間斷開電力線路或電纜。然后，直流斷路器可以包括多個并聯支路，其中一個支路包括與負載換向開關串聯的機械隔離開關，另一支路包括由多個串聯連接的功率半導體開關所組成的主斷路器，以及又一支路包括通常以電涌放電器或壓敏電阻器為形式的至少一個非線性電阻器。

這種類型的DC斷路器例如在WO2011/057675中被描述。上文所述的斷路器的變型是已知的。

在輸電線路中的故障的情況下，DC斷路器被操作以清除故障。這種操作涉及斷開或阻斷主斷路器以便強迫故障電流流過電涌放電器支路。放電器支路消散能量并且逐步地促使故障電流變為零。

通過阻斷主斷路器，故障電流從主斷路器到電涌放電器支路的過渡在大約幾個微秒中被完成。由于較高的故障電流值以及較小的過渡時間，通過電涌放電器支路的電流的變化率(di/dt)很高。由于較高的di/dt，連接導線、電流傳感器、放電器機械布置以及放電器的物理特性所引起的雜散參數導致了在所設計的放電器保護電壓之上的電壓。

斷路器可能因此被暴露于過高的瞬態電壓。

因此，受關注的是減輕在主斷路器的阻斷期間由直流斷路器所經受的過電壓，并且減少過電壓的上升率。

本發明關注于此問題。

鑒于上文已描述的內容，存在減輕直流斷路器所經受的過電壓的需要。

發明內容

因此，本發明的一個目的是提供在緩解直流斷路器所經受的過電壓中的改進。

根據第一方面，該目的通過直流斷路設備來實現，該直流斷路設備與電力線路串聯連接，并且包括：

包括多個串聯連接的電流轉向模塊的支路，每個電流轉向模塊包括與對應的功率開關并聯的非線性電阻器，其中功率開關一起形成主斷路器，該主斷路器可操作為被斷開，以用于將通過主斷路器的電流轉向到非線性電阻器，功率開關可控制為：當斷路設備被設置為中斷通過電力線路的電流時，根據順序阻斷方案而被阻斷。

根據第二方面，該目的還由在中斷與直流斷路設備串聯連接的電力線路中的電流時控制直流斷路設備的方法來實現，其中斷路設備包括支路，該支路包括多個串聯連接的電流轉向塊，其中每個電流轉向塊包括與對應的功率開關并聯的非線性電阻器，并且功率開關一起形成主斷路器，該方法在用于將電流轉向到非線性電阻器的主斷路器的斷開期間在直流斷路設備中被執行，并且該方法包括：根據順序阻斷方案來控制功率開關被阻斷。

根據第三方面，該目的還由計算機程序產品來實現，該計算機程序產品用于在中斷與斷路設備串聯連接的電力線路中的電流時控制直流斷路設備，其中斷路設備包括支路，該支路包括多個串聯連接的電流轉向塊，其中每個電流轉向塊包括與對應的功率開關并聯的非線性電阻器，并且功率開關一起形成主斷路器，計算機程序產品包括具有計算機程序代碼的數據載體，該計算機程序代碼被配置為：