[發明專利]保護設備、保護控制方法及模塊化多電平變流器

有效

• 申請號: 201810167168.X
• 申請日: 2018-02-28
• 公開（公告）號: CN108448537B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 符松格
• 申請（專利權）人: 北京天誠同創電氣有限公司
• 主分類號: H02H7/122
• 分類號: H02H7/122;H02M7/483
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 彭瓊

1.一種保護設備，用于模塊化多電平變流器，所述保護設備包括多個保護裝置和控制器，其特征在于，

每個所述保護裝置包括：N個電容器、N個直流短路控制單元和N+1個快速熔斷器，N為不小于1的正整數；

所述N個電容器串聯于正直流母線和負直流母線之間；

所述N個電容器中的每一個電容器分別與所述N個直流短路控制單元中的一個直流短路控制單元并聯；

所述正直流母線通過所述N+1個快速熔斷器中的第一個快速熔斷器與正直流匯流母線相連；

所述負直流母線通過所述N+1個快速熔斷器中的第N+1個快速熔斷器與負直流匯流母線相連；

第i個電容器和第i+1個電容器串聯的節點通過所述N+1個快速熔斷器中的第i+1個快速熔斷器與第i個直流匯流母線相連，1≤i≤N-1；

所述控制器分別與每個保護裝置中的直流短路控制單元相連，用于控制與發生短路故障的多電平變流器模塊連接的保護裝置中的直流短路控制單元導通，以保護未發生功率半導體器件短路故障的多電平變流器模塊。

2.根據權利要求1所述的保護設備，其特征在于，所述直流短路控制單元，包括：可控晶閘管；

與所述直流短路控制單元并聯的電容器的正極與所述可控晶閘管的陽極相連；

與所述直流短路控制單元并聯的電容器的負極與所述可控晶閘管的陰極相連；

所述可控晶閘管的控制極與所述控制器相連。

3.根據權利要求1所述的保護設備，其特征在于，所述直流短路控制單元，包括：可控晶閘管和電抗器；

所述可控晶閘管和所述電抗器串聯；

所述可控晶閘管的控制極與所述控制器相連。

4.根據權利要求1至3任一項所述的保護設備，其特征在于，所述控制器包括：

檢測模塊，用于確定多電平變流器模塊中的功率半導體器件發生短路故障；

控制模塊，用于控制與發生短路故障的多電平變流器模塊連接的保護裝置中的直流短路控制單元導通。

5.根據權利要求4所述的保護設備，其特征在于，所述控制模塊，具體用于：

分析發生短路故障的功率半導體器件所處的位置，控制與發生短路故障的多電平變流器模塊連接的保護裝置中、與所述位置對應的直流短路控制單元導通。

6.根據權利要求4所述的保護設備，其特征在于，所述檢測模塊，還用于：

檢測與發生短路故障的多電平變流器模塊連接的保護裝置中的快速熔斷器的熔斷狀態；

所述控制模塊，還用于：

若所述快速熔斷器處于已熔斷狀態，則控制與發生短路故障的多電平變流器模塊連接的接觸器斷開。

7.一種保護控制方法，其特征在于，應用于權利要求1至6任一項所述的保護設備，所述方法包括：

控制器確定多電平變流器模塊中的功率半導體器件發生短路故障；

控制器控制與所述發生短路故障的多電平變流器模塊連接的保護裝置中的直流短路控制單元導通，以保護未發生功率半導體器件短路故障的多電平變流器模塊。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制器控制與所述發生短路故障的多電平變流器模塊連接的保護裝置中的直流短路控制單元導通，包括：

控制器分析發生短路故障的功率半導體器件所處的位置，控制與發生短路故障的多電平變流器模塊連接的保護裝置中、與所述位置對應的直流短路控制單元導通。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

控制器檢測與所述發生短路故障的多電平變流器模塊連接的保護裝置中的快速熔斷器的熔斷狀態；

若檢測到所述快速熔斷器處于已熔斷狀態，則控制與所述發生短路故障的多電平變流器模塊連接的接觸器斷開。

10.一種模塊化多電平變流器，其特征在于，包括如權利要求1至6任一項所述的保護設備。