[發明專利]一種基于儲能電站側的直流限流器

在審

• 申請號: 202011433005.5
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112467704A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 陳貴全;賀懿冰;賀燁丹
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種基于儲能電站側的直流限流器，涉及直流輸電技術領域，一種基于儲能電站側的直流限流器主要包括限流電阻和晶閘管。當故障電流從電網或儲能電站側流過來時，必須對故障電流加以限制，本發明通過控制晶閘管的導通或關閉，投入限流電阻，可以有效的抑制故障電流。本發明結構簡單，但可實現線路正常通流，故障限流，故障后恢復正常通流等功能，可以有效減少故障電流對儲能系統和電網的影響，提高儲能系統和電網的安全穩定性。

技術領域

本發明涉及直流限流器技術領域，尤其涉及儲能電站側的直流限流器。

背景技術

隨著新能源占比不斷升高，大規模儲能發展越來越迅速，儲能系統和電網的聯系變得更加緊密，整個系統變得更加復雜，發生故障的概率也會增加，當系統產生故障電流時，必須要對故障電流加以限制，以減小故障電流對電網和儲能系統的影響。

目前，在柔性直流輸電網中直流側故障電流的清除方法主要有以下幾種：利用交流側的斷路器切除故障；換流器中增設旁路或采用有限流功能的限流器；直流側安裝故障限流器同時配置直流斷路器。對于一個儲能電站而言，它的直流線段可達多條，如儲能電站出力為23MW的系統包含46臺500kW換流器(PCS)并聯運行，即有46條直流線段，若按柔性直流輸電網直流側故障電流的清除方法，需要的斷路器多，造價高。

有很多通過串聯限流電感的方法來限制直流系統中的故障電流，但是限流電感的接入會顯著增加保護裝置的步長和投資成本,而且會降低直流系統中電壓的穩定性。

發明人在研發過程中，發現儲能電站側的直流限流器研究比較少以及現有的一些技術方案也不能很好的應用于儲能電站側的直流線路：

現有的技術通過超導技術可實現超導限流器的產生，直流系統正常工作下，超導限流器的電阻為0，處于超導狀態，而故障后處于失超狀態，電阻增大，以達到限流的作用。但是由于超導限流器的超導狀態需要在低溫的環境下，需求空間大，而且價格昂貴，而且在大規模儲能系統里，直線線段多，若用超導限流器，則需投資很大，難以應用。

發明內容

為克服上述技術的不足，本公開提供了一種基于儲能電站側的直流限流器，造價便宜，基本不會對原電路產生負面影響，同時能夠減少故障電流對儲能系統和電網的影響，提高系統的安全穩定性。

本發明提供以下的技術方案：

一種基于儲能電站側的直流限流器，包括限流電阻，4個晶閘管。

進一步地，第一支路由晶閘管D3和晶閘管D4反方向并聯后再與限流電阻R1串聯組成。

進一步地，第二支路由一個晶閘管D1組成，第三支路由一個晶閘管D2組成，其中，這兩個支路的兩個晶閘管方向相反。

進一步地，第一條支路、第二條支路以及第三條支路三者并聯組成限流器。

電池管理系統(BMS)或PCS選取關鍵參數來檢測故障電流是否存在；

設置每個晶閘管導通或關閉的判據；

當出現故障電流時，BMS或PCS控制晶閘管的導通或關斷，將限流電阻投入電路中，減少故障電流對儲能系統和電網的影響。

通過上述技術方案，本發明的有益效果是：

系統正常工作狀態下，本發明的限流器不會對原電路產生負面影響；當發生故障電流時，借助儲能系統的BMS或PCS檢測故障電流，快速投入限流電阻，對故障電流進行有效的限制，有利于故障的清除以及提高儲能系統和電網安全性。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分,本發明的示意性實例及其說明用于解釋本發明,并不構成對本發明的不當限定。

圖1為本發明的一種基于儲能電站側的直流限流器裝置的拓撲結構圖；