[發明專利]保護電路及保護系統

在審

• 申請號: 201811460081.8
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109327008A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 張帆;薛飛;張皎;孟海磊;劉明林;許勇;孫繼軍;牛永會;曹楠
• 申請（專利權）人: 中電普瑞電力工程有限公司;國網山東省電力公司
• 主分類號: H02H3/00
• 分類號: H02H3/00;H02M1/32
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李強

本發明提供一種保護電路，包括：電容、二極管、第一、第二、第三絕緣柵雙極型晶體管以及斷路器；第一絕緣柵雙極型晶體管的集電極分別與二極管的陰極和電容的一端連接；第一絕緣柵雙極型晶體管的發射極與二極管的陽極連接；第二絕緣柵雙極型晶體管的集電極分別與第一絕緣柵雙極型晶體管的發射極和第三絕緣柵雙極型晶體管的發射極連接；第二絕緣柵雙極型晶體管的發射極分別與第三絕緣柵雙極型晶體管的集電極和電容的另一端連接；斷路器的一接線端與第三絕緣柵雙極型晶體管的發射極連接；斷路器的另一接線端與第三絕緣柵雙極型晶體管的集電極連接。該電路可以在直流故障以及換流子單元故障下實現了換流器的閉鎖及旁路功能，提高系統可靠性。

技術領域

本發明涉及柔性直流輸電技術領域，尤其是涉及一種基于級聯式電壓源換流器的兼具直流故障清除與換流子單元快速旁路的保護電路及保護系統。

背景技術

目前對于有架空線路的柔性直流輸電系統，直流側有可能發生故障。傳統采用直流斷路器切斷故障電流，實現直流故障清除，經濟成本高，并且直流斷路器可能誤動或拒動，可靠性低。當換流子單元內部發生嚴重故障時，需要將故障換流子單元旁路。傳統僅采用閉合交流斷路器實現故障換流子單元旁路，響應速度慢，系統暫態恢復特性差，并且交流斷路器可能誤動或拒動，可靠性低。如何提高對于直流故障以及換流子單元內部嚴重故障的響應以提高柔性直流輸電系統的穩定性是當前亟待解決的一個問題。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的上述問題，提供了一種保護電路以及保護系統用于解決現有技術的不足。

具體地，本發明實施例提供了一種保護電路，包括：電容、二極管、第一絕緣柵雙極型晶體管、第二絕緣柵雙極型晶體管、第三絕緣柵雙極型晶體管以及斷路器；所述斷路器包括一控制輸入端和兩個接線端；

所述第一絕緣柵雙極型晶體管的集電極分別與所述二極管的陰極以及所述電容的一端電性連接；所述第一絕緣柵雙極型晶體管的發射極與所述二極管的陽極電性連接；

所述第二絕緣柵雙極型晶體管的集電極分別與所述第一絕緣柵雙極型晶體管的發射極以及所述第三絕緣柵雙極型晶體管的發射極電性連接；所述第二絕緣柵雙極型晶體管的發射極分別與所述第三絕緣柵雙極型晶體管的集電極以及所述電容的另一端電性連接；

所述斷路器的一接線端與所述第三絕緣柵雙極型晶體管的發射極電性連接；所述斷路器的另一接線端與所述第三絕緣柵雙極型晶體管的集電極電性連接；

所述二極管與所述第一絕緣柵雙極型晶體管組成第一開關；所述第二絕緣柵雙極型晶體管與所述第三絕緣柵雙極型晶體管組成第二開關；所述斷路器組成第三開關；

所述電容的兩端作為保護電路的輸入端口，所述斷路器的兩接線端作為所述保護電路的輸出端口；

所述第一絕緣柵雙極型晶體管的柵極、所述第二絕緣柵雙極型晶體管的柵極、所述第三絕緣柵雙極型晶體管的柵極以及所述斷路器的控制輸入端均用于接收控制器發送的高低電平信號實現接通與關斷處理。

作為上述技術方案的進一步改進，所述第二絕緣柵雙極型晶體管的柵極與所述第三絕緣柵雙極型晶體管的柵極電性連接。

作為上述技術方案的進一步改進，當所述第一絕緣柵雙極型晶體管的柵極、所述第二絕緣柵雙極型晶體管的柵極、所述第三絕緣柵雙極型晶體管的柵極以及所述斷路器的控制輸入端分別接收到高電平、低電平、低電平、低電平時，所述第一開關導通，所述第二開關和所述第三開關均關斷。

作為上述技術方案的進一步改進，當所述第一絕緣柵雙極型晶體管的柵極、所述第二絕緣柵雙極型晶體管的柵極、所述第三絕緣柵雙極型晶體管的柵極以及所述斷路器的控制輸入端分別接收到低電平、低電平、低電平、低電平時，所述第一開關、所述第二開關和所述第三開關均關斷。