[發明專利]換流鏈、換流器及故障清除方法

在審

• 申請號: 202110253956.2
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112910237A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 郭銘群;郭賢珊;李明;文衛兵;石巖;楊勇;劉杰;姜田貴;謝曄源;姚宏洋;潘勵哲;李琦;魏爭;王加龍;晁陽
• 申請（專利權）人: 國家電網有限公司;國網經濟技術研究院有限公司;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
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 孫楠

1.一種換流鏈，其特征在于，所述換流鏈由N個同向串聯的所述故障自清除子模塊構成；每個所述故障自清除子模塊都包括直流電容、第一功率器件、限流元件和第一半橋支路；所述第一半橋支路由第三功率器件和第四功率器件串聯構成；

所述直流電容與所述第一功率器件串聯后與所述第一半橋支路并聯，所述限流元件并聯設置在所述第一功率器件兩端；所述第四功率器件的兩端設置為子模塊的端口連接點。

2.如權利要求1所述換流鏈，其特征在于，所述直流電容與所述第一半橋支路的并聯回路上設置有用于檢測電流大小的第一測量元件，所述第一測量元件與所述第一功率器件串聯。

3.如權利要求2所述換流鏈，其特征在于，還包括控制與驅動板和保護比較電路；所述控制與驅動板用于控制驅動所述第一功率器件、第三功率器件和第四功率器件的導通或關斷；所述第一測量元件的輸出端與所述保護比較電路連接，所述保護比較電路內預先設置有保護定值，當所述第一測量元件傳輸至的電流大于保護定值最大值時輸出短路保護信號；所述保護比較電路將短路保護信號輸出至所述控制與驅動板，所述控制與驅動板根據短路保護信號控制所述第一功率器件導通或者關斷。

4.如權利要求1所述換流鏈，其特征在于，所述限流元件為電阻或電感。

5.如權利要求1所述換流鏈，其特征在于，所述第一功率器件、第三功率器件和第四功率器件均采用IGBT、MOSFET、IGCT或者GTO。

6.如如權利要求1至5任一項所述換流鏈，其特征在于，還包括第二半橋支路和第二功率器件；所述第二半橋支路由第五功率器件和第六功率器件串聯構成；所述第二功率器件的兩端也并聯設置有所述限流元件，所述直流電容與所述第二功率器件串聯后與所述第二半橋支路并聯，子模塊端口連接點位于所述第一半橋支路的中點以及所述第二半橋支路的中點。

7.如權利要求6所述換流鏈，其特征在于，所述直流電容與所述第二半橋支路的并聯回路上設置有用于檢測電流大小的第二測量元件，所述第二測量元件與所述第二功率器件串聯。

8.如權利要求7所述換流鏈，其特征在于，所述第二測量元件的輸出端連接至所述保護比較電路；所述控制與驅動板根據所述保護比較電路傳輸至的短路保護信號控制所述第二功率器件導通或者關斷。

9.一種故障清除方法，其特征在于，該方法基于如權利要求1至8任一項所述換流鏈實現，包括：

步驟1、子模塊正常工作時，判斷測量元件檢測到的電流大小是否過流；

若過流，則進入步驟2；反之，則將第一功率器件和第二功率器件導通，子模塊繼續正常工作；

步驟2、保護比較電路輸出短路保護信號至控制與驅動板，由控制與驅動板控制第一、第二功率器件關斷時間的長度，限流元件投入限制短路電流，同時閉鎖第一、第二半橋支路功率器件，并繼續檢測判斷是否過流。

10.一種換流器，其特征在于，所述換流器的三相橋臂均由換流鏈構成；每相橋臂的所述換流鏈都采用如權利要求1至8任一項所述故障自清除子模塊串聯構成。