[發明專利]一種換流閥中功率模塊的旁路開關的控制裝置

有效

• 申請號: 202010187057.2
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN113410980B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 胡四全;張銳;董朝陽;陳同浩;韓坤;黃小有;雍進玲;王艷雙;朱承治;宣佳卓;任改玲;肖彬;王朝亮;丁超;張文錦;趙培麗
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司;國網浙江省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02J3/36;H03K17/94
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏;黃晶

本發明涉及一種換流閥中功率模塊的旁路開關的控制裝置，屬于直流輸電技術領域，包括軟件過壓驅動電路，包括第一處理器，用于根據獲取的功率模塊承受的數字電壓信號，將該信號與設定的數字過壓保護值進行比較，輸出第一路過壓驅動信號；硬件保護驅動電路，用于根據獲取的功率模塊承受的模擬電壓信號，將該信號與設定的模擬過壓保護值進行比較，輸出第二路過壓驅動信號；冗余控制電路，用于根據第一路過壓驅動信號或者第二路過壓驅動信號，輸出所述旁路開關的驅動信號。本發明通過軟件驅動與硬件驅動相結合，實現了旁路開關的驅動，提高了驅動可靠性。

技術領域

本發明屬于直流輸電技術領域，具體涉及一種換流閥中功率模塊的旁路開關的控制裝置。

背景技術

柔性直流輸電換流閥系統由于故障點多，故障發展較快，保證系統的可靠運行尤為重要。其中，MMC(多電平模塊化換流器)為柔性直流輸電換流閥的一種重要拓撲，根據每個換流站電壓等級的要求，每個橋臂都由數百個子模塊(即功率模塊)串聯組成，子模塊的半橋、全橋結構分別如圖1(a)、圖1(b)所示。然而，由于單個子模塊所承受的電壓值有上千伏，每個子模塊都配置有一個旁路開關，為了保證換流閥系統的安全運行，控制旁路開關的可靠觸發非常重要。

現有技術中，通常是由硬件保護驅動電路或軟件過壓驅動電路控制開關的觸發，如圖2所示。但是，單一的硬件保護驅動電路或軟件過壓驅動電路應用至換流閥中功率模塊的旁路開關，無法保證旁路開關的觸發可靠性，且換流閥旁路過電壓的安全裕度低。

發明內容

本發明的目的是提供一種換流閥中功率模塊的旁路開關的控制裝置，用于解決現有技術無法可靠觸發換流閥中功率模塊的旁路開關的問題。

基于上述目的，一種換流閥中功率模塊的旁路開關的控制裝置的技術方案如下，包括：

軟件過壓驅動電路，包括第一處理器，用于根據獲取的功率模塊承受的數字電壓信號，將該信號與設定的數字過壓保護值進行比較，輸出第一路過壓驅動信號；

硬件保護驅動電路，用于根據獲取的功率模塊承受的模擬電壓信號，將該信號與設定的模擬過壓保護值進行比較，輸出第二路過壓驅動信號；

冗余控制電路，用于根據第一路過壓驅動信號、第二路過壓驅動信號進行或邏輯判斷，輸出所述旁路開關的驅動信號。

上述技術方案的有益效果是：

本發明通過設置軟件過壓驅動電路和硬件保護驅動電路，分別對功率模塊承受的數字電壓信號和模擬電壓信號進行判斷，輸出第一路驅動信號和第二路驅動信號，冗余控制電路對第一路驅動信號、第二路驅動信號進行判斷，當其中任何一路驅動信號有效時，即輸出旁路開關的驅動信號。本發明通過軟件驅動與硬件驅動相結合，實現了旁路開關的驅動，提高了驅動可靠性。

進一步，所述硬件保護驅動電路至少包括I段硬件保護驅動電路和II段硬件保護驅動電路，其中，各段硬件保護驅動電路對應的模擬過壓保護值均互不相同；

所述控制裝置還包括動態切換電路，包括第二處理器，該處理器通信連接所述第一處理器，用于根據第一處理器的控制信號動態切換相應的硬件保護驅動電路。

本發明通過設置軟件過壓驅動電路和至少兩段硬件保護驅動電路，分別對功率模塊承受的數字電壓信號和模擬電壓信號進行判斷，輸出第一路驅動信號和第二路驅動信號，并通過動態切換電路對相應硬件保護驅動電路的切換控制，輸出其中一個第二路驅動信號，冗余控制電路對第一路驅動信號、第二路驅動信號進行判斷，當其中任何一路驅動信號有效時，即輸出旁路開關的驅動信號，實現了旁路開關的驅動，提高了驅動可靠性。