[發(fā)明專利]基于故障限流器的混合級(jí)聯(lián)型直流故障穿越系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110296440.6
• 申請(qǐng)日: 2021-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112952777B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江琴;王相飛;李保宏;劉天琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02H7/26
• 分類(lèi)號(hào): H02H7/26;H02H9/02
• 代理公司: 成都禾創(chuàng)知家知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51284
• 代理人: 劉凱

1.一種基于故障限流器的混合級(jí)聯(lián)型直流故障穿越系統(tǒng)，其特征在于，包括多個(gè)故障限流器及其控制器，各故障限流器設(shè)置于混合級(jí)聯(lián)型直流受端高端LCC直流出口和對(duì)應(yīng)混合級(jí)聯(lián)型直流受端低端MMC的直流入口之間；

當(dāng)混合級(jí)聯(lián)型直流受端高端LCC發(fā)生換相失敗故障時(shí)，故障限流器控制器檢測(cè)MMC直流電流達(dá)到故障限流器啟動(dòng)判據(jù)電流I_set時(shí)，將限流電阻投入，抑制直流故障電流，以避免MMC閥組閉鎖；

當(dāng)某個(gè)混合級(jí)聯(lián)型直流受端低端MMC發(fā)生單極接地故障時(shí)，故障限流器借助自身拓?fù)渥钄嗾MC和該故障MMC向故障點(diǎn)的放電回路，以保護(hù)MMC閥組；

所述故障限流器包括晶閘管閥V₁、V₂、V₃、V₄，二極管閥D₂、D₃、D₄，限流電阻R₁、R₂、R₃，電容C和斷路器S₁；二級(jí)管閥D₃陰極連接于連接點(diǎn)1，陽(yáng)極連接于斷路器S₁的一端，斷路器S₁的另一端連接于連接點(diǎn)3；晶閘管閥V₃陽(yáng)極連接于連接點(diǎn)1，陰極連接于連接點(diǎn)3；限流電阻R₁的一端連接于連接點(diǎn)1，另一端連接于晶閘管閥V₁陽(yáng)極，晶閘管閥V₁陰極連接于連接點(diǎn)6；電容C的初始電壓U_c負(fù)方向連接于連接點(diǎn)3，正方向連接于連接點(diǎn)6；晶閘管閥V₄陽(yáng)極與二極管閥D₄陰極共同連接于連接點(diǎn)3，晶閘管閥V₄陰極與二極管閥D₄陽(yáng)極共同連接于連接點(diǎn)4；二極管閥D₂陽(yáng)極連接于限流電阻R₃的一端，限流電阻R₃的另一端和晶閘管閥V₂的陰極同時(shí)連接于連接點(diǎn)4；二極管閥D₂陰極和晶閘管閥V₂的陽(yáng)極共同連接于限流電阻R₂的一端，限流電阻R₂的另一端接于連接點(diǎn)6；所述連接點(diǎn)1連接到混合級(jí)聯(lián)型直流受端高端LCC直流出口，所述連接點(diǎn)4連接到MMC主電路直流入口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于故障限流器的混合級(jí)聯(lián)型直流故障穿越系統(tǒng)，其特征在于，所述故障限流器啟動(dòng)判據(jù)電流I_set取值小于MMC閥組的兩倍過(guò)流裕度，即

I_set2I_mmcN；

其中，I_mmcN為單個(gè)MMC額定直流電流。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于故障限流器的混合級(jí)聯(lián)型直流故障穿越系統(tǒng)，其特征在于，所述電容C的電容值和初始電壓滿足：

其中，U_c為電容C初始電壓，Δt為晶閘管關(guān)斷時(shí)間；I_mmcN為單個(gè)MMC額定直流電流；R₂為限流電阻R₂的阻值；C為電容C的電容值；

限流電阻R₁滿足：

其中，ΔU為L(zhǎng)CC直通后定直流電壓站MMC與整流側(cè)直流電壓差。

4.一種基于權(quán)利要求1所述基于故障限流器的混合級(jí)聯(lián)型直流故障穿越系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括：

S1：混合級(jí)聯(lián)型直流系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，首先閉合斷路器S₁，持續(xù)為晶閘管閥V₃、V₄施加觸發(fā)信號(hào)；

S2：系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行后，MMC直流電流全部流經(jīng)晶閘管閥V₃、V₄所在支路，待流過(guò)斷路器S₁的電流降到0時(shí)，打開(kāi)斷路器S₁；

S3：受端高端LCC換相失敗故障發(fā)生后，當(dāng)故障限流器控制器檢測(cè)到MMC直流線路電流達(dá)到故障限流器啟動(dòng)判據(jù)電流I_set時(shí)，立即給晶閘管閥V₁、V₂施加觸發(fā)信號(hào)；

S4：待故障切除后，故障限流器控制器給晶閘管閥V₃、V₄施加觸發(fā)信號(hào)。