[實用新型]一種換流器保護電路

有效

• 申請號: 201820299324.3
• 申請日: 2018-03-05
• 公開（公告）號: CN208094430U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 盧東斌;李海英;曹冬明
• 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: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02J3/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開一種換流器保護電路，用于保護二極管閥組或電流源型閥組單元與電壓源型閥組單元串聯組成的具有直流故障穿越能力的換流器中的電壓源換流器，在具有直流故障穿越能力的換流器兩端并聯旁通晶閘管閥組，旁通晶閘管閥組的陽極和陰極分別與具有直流故障穿越能力的換流器的正極和負極相連。上述電壓源換流器保護電路有效解決了電壓源換流器因直流側引起的過壓和過流問題，保證電壓源換流器可靠運行。

技術領域

本實用新型屬于柔性直流輸電、高壓直流輸電領域，具體涉及一種換流器保護電路。

背景技術

基于晶閘管的電流源型高壓直流輸電優點為換流器損耗小，發生直流線路故障時可通過移相來重啟直流系統；缺點是逆變側換流器工作在有源逆變，不能接入無源系統；逆變側接入弱交流系統出現擾動后容易發生換相失敗；無功消耗大，電壓、電流諧波含量高，需要安裝濾波裝置提供無功功率和濾波。基于電壓源換流器的直流輸電優點為可控性高，可接入無源系統，不需要無功補償裝置；缺點為換流器開關損耗大，采用半橋結構的模塊化多電平換流器不能控制直流側故障時的故障電流，在故障發生后只能通過斷開交流側斷路器來切除故障。

對于直流側故障，ABB公司采用增加直流線路的斷路器來解決直流側故障；西門子公司采用全橋電路結構來解決；阿爾斯通公司采用全橋電路并且橋臂串聯電力電子開關器件的方式來解決；浙江大學采用在主回路串聯二極管來解決。上述方案在直流輸電系統發生極端故障，如電壓源換流器與變壓器之間接地、交流系統三相短路，仍然會引起電壓源換流器發生嚴重過壓和過流。為了保證上述換流器可靠運行，在該種結構基礎上提出一種新的保護電路和保護方法及裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的，在于提供一種換流器保護電路，防止具有電壓源換流器出現嚴重過壓或過流，并控制整流側換流器使直流電流到零，實現故障重啟，保護電壓源型閥組單元可靠運行。

為了達成上述目的，本實用新型采用的技術方案是：一種換流器保護電路，用于保護電壓源型閥組單元中的電壓源換流器，采用如下三種方案之一：

方案一：至少包含一個旁通晶閘管閥組和一個二極管閥組，連接方式為所述二極管閥組與不具有直流故障穿越能力的電壓源型閥組單元串聯，組成具有直流故障穿越能力的換流器，在具有直流故障穿越能力的換流器兩端并聯旁通晶閘管閥組，旁通晶閘管閥組的陽極與所述換流器的正極相連，旁通晶閘管閥組的陰極與所述換流器的負極相連；

方案二：至少包含一個旁通晶閘管閥組和一個電流源型閥組單元；連接方式為電流源型閥組單元與不具有直流故障穿越能力的電壓源型閥組單元串聯，組成具有直流故障穿越能力的換流器；在具有直流故障穿越能力的換流器兩端并聯旁通晶閘管閥組，旁通晶閘管閥組的陽極與所述換流器的正極相連，旁通晶閘管閥組的陰極與所述換流器的負極相連；

方案三：至少包含一個旁通晶閘管閥組，旁通晶閘管閥組的陽極與具有直流故障穿越能力的電壓源型閥組單元的正極相連，旁通晶閘管閥組的陰極與具有直流故障穿越能力的電壓源型閥組單元的負極相連。

上述方案中：二極管閥組與不具有直流故障穿越能力的電壓源型閥組單元串聯連接有兩種拓撲結構：

(1)二極管閥組的陰極與電壓源型閥組單元的正極相連；或者

(2)二極管閥組的陽極與電壓源型閥組單元的負極相連；

對于第(1)種結構，所述具有直流故障穿越能力的換流器的正極為二極管閥組的陽極，所述具有直流故障穿越能力的換流器的負極為電壓源型閥組單元的負極；對于第(2)種結構，所述具有直流故障穿越能力的換流器的正極為電壓源型閥組單元的正極，所述具有直流故障穿越能力的換流器的負極為二極管閥組的陰極。