之下時(shí)切除，該方法給電路提供了通路，電流不會(huì)再通過(guò)二極管流入電容，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有效，從根本上解決了柔性直流輸電系統(tǒng)出現(xiàn)直流故障時(shí)產(chǎn)生的過(guò)壓和過(guò)流的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為柔直系統(tǒng)在斷開(kāi)直流斷路器之后的電流回流路徑圖。
[0031]圖2為現(xiàn)有技術(shù)斷開(kāi)直流斷路器之后各種波形圖，具體為:圖2a是交流電流的波形圖，圖2b為橋臂電流的波形圖，圖2c為模塊電壓的波形圖。
[0032]圖3為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖4為本發(fā)明系統(tǒng)斷開(kāi)直流斷路器之后各種波形圖，具體為:圖4a是交流電流的波形圖，圖4b為橋臂電流的波形圖，圖4c為模塊電壓的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0035]如圖3所示，一種柔性直流輸電系統(tǒng)，包括A、B、C三相換流閥，其中每相換流閥均分為上橋臂和下橋臂，上橋臂和下橋臂均分別由若干子模塊級(jí)聯(lián)而成；由A、B、C三相換流閥組成的輸電系統(tǒng)一側(cè)連接交流電網(wǎng)，另一側(cè)連接直流架空線，由A、B、C三相換流閥組成的輸電系統(tǒng)與直流架空線連接之間接有泄放電阻R，泄放電阻R通過(guò)開(kāi)關(guān)Kr接入該系統(tǒng)；如圖3所示，左右兩側(cè)柔性直流輸電系統(tǒng)并聯(lián)組成兩端柔性直流輸電系統(tǒng);上橋臂和下橋臂采用的子模塊均為半橋模塊，其中每相換流閥半橋模塊的下管并聯(lián)一個(gè)晶閘管以處理直流故障的過(guò)流問(wèn)題;每個(gè)半橋模塊有兩個(gè)IGBT，下管指位于下面的IGBT，IGBT中文又名絕緣柵雙極型晶體管。
[0036]一種基于上述系統(tǒng)直流故障處理方法，包括以下步驟:
[0037]步驟1，檢測(cè)判定柔性直流輸電系統(tǒng)是否發(fā)生單極接地故障；
[0038]步驟2，判定故障發(fā)生后，柔性直流輸電系統(tǒng)給出閉鎖半橋模塊中IGBT的指令，在閉鎖IGBT信號(hào)發(fā)出的同時(shí)，給出晶閘管開(kāi)通信號(hào)以及給出泄放電阻R切入信號(hào)，泄放電阻R的開(kāi)關(guān)動(dòng)作經(jīng)過(guò)延時(shí)Tr，泄放電阻R被投入系統(tǒng)中，電流從故障點(diǎn)一部分被分流至泄放電阻中；Tr通常為5ms;該延時(shí)由開(kāi)關(guān)器件的機(jī)械動(dòng)作時(shí)間決定；當(dāng)IGBT閉鎖，同時(shí)晶閘管導(dǎo)通之后，故障電流流入接地點(diǎn)，對(duì)于柔直系統(tǒng)的每一個(gè)橋臂而言，電流流過(guò)晶閘管；
[0039]步驟3，在泄放電阻R切入后，斷開(kāi)直流斷路器，當(dāng)直流斷路器的斷開(kāi)后，大部分電流轉(zhuǎn)移至泄放電阻R支路，只有極少的電流通過(guò)B、C相回流;具體為在泄放電阻R切入信號(hào)給出后經(jīng)過(guò)延時(shí)Td之后，給出直流斷路器斷開(kāi)的信號(hào)，直流斷路器的斷開(kāi)需要經(jīng)過(guò)延時(shí)Tb才打開(kāi)，其中Tr小于Tb與Td之和，Tb通常為5ms，該延時(shí)由開(kāi)關(guān)器件的機(jī)械動(dòng)作時(shí)間決定;或者同時(shí)給出泄放電阻R的切入信號(hào)和直流斷路器斷開(kāi)的信號(hào)，泄放電阻R的開(kāi)關(guān)動(dòng)作經(jīng)過(guò)延時(shí)Ta，泄放電阻R才被投入系統(tǒng)中，直流斷路器的斷開(kāi)需要經(jīng)過(guò)延時(shí)Tc，直流斷路器打開(kāi)，其中Ta小于Tc;當(dāng)直流斷路器的斷開(kāi)后，大部分電流轉(zhuǎn)移至泄放電阻R支路，只有極少的電流通過(guò)B、C相回流；
[0040]步驟4，當(dāng)電流減小后，斷開(kāi)泄放電阻R;
[0041]步驟5，經(jīng)過(guò)延時(shí)Th后，直流斷路器的開(kāi)關(guān)會(huì)試圖重新閉合，如果是瞬時(shí)故障，且故障已經(jīng)清除，則系統(tǒng)解鎖重新啟動(dòng);如果故障還沒(méi)有清除，會(huì)等待下一次重新閉合直流斷路器，經(jīng)過(guò)若干次重合直流斷路器都不成功后會(huì)判斷故障為永久故障，確保斷開(kāi)直流斷路器，進(jìn)行線路檢修，換流閥工作在STATC0M狀態(tài)；其中Th為150ms，不同系統(tǒng)中Th時(shí)間可能會(huì)不同。
[0042]通過(guò)上述系統(tǒng)以及方法，相應(yīng)的直流故障的波形圖如圖4a、b、c所示，圖4a為交流電流Ia_pocc，Ib_pocc, Ic_pocc ;圖4b為C相上橋臂電流IcP，橋臂電流流過(guò)晶閘管的電流I cPT，橋臂電流流過(guò)二極管的電流I cPD，以及流過(guò)泄放電流的電流I_DC_BRK_R;圖4c為C相上橋臂的模塊電壓DC_SM_UC_REC，可以看出直流斷路器斷開(kāi)后，流過(guò)C相的電流很小，同時(shí)C相模塊的模塊電壓也沒(méi)有升高，上述問(wèn)題得到解決。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種柔性直流輸電系統(tǒng)，其特征在于，包括A、B、C三相換流閥，其中每相換流閥均分為上橋臂和下橋臂，上橋臂和下橋臂均分別由若干子模塊級(jí)聯(lián)而成；由A、B、C三相換流閥組成的輸電系統(tǒng)一側(cè)連接交流電網(wǎng)，另一側(cè)連接直流架空線，由A、B、C三相換流閥組成的輸電系統(tǒng)與直流架空線連接之間接入泄放電阻R。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性直流輸電系統(tǒng)，其特征在于，泄放電阻R通過(guò)開(kāi)關(guān)Kr連接于直流架空線。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性直流輸電系統(tǒng)，其特征在于，上橋臂和下橋臂采用的子模塊均為半橋模塊，其中每相換流閥的半橋模塊的下管并聯(lián)一個(gè)晶閘管以處理直流故障的過(guò)流問(wèn)題。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種柔性直流輸電系統(tǒng)，其特征在于，兩柔性直流輸電系統(tǒng)并聯(lián)組成兩端柔性直流輸電系統(tǒng)。5.—種用于權(quán)利要求3所述的柔性直流輸電系統(tǒng)的直流故障處理方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟I，檢測(cè)判定柔性直流輸電系統(tǒng)是否發(fā)生單極接地故障； 步驟2，判定故障發(fā)生后柔性直流輸電系統(tǒng)給出閉鎖半橋模塊中的IGBT的指令，在閉鎖IGBT信號(hào)發(fā)出的同時(shí)，給出晶閘管開(kāi)通信號(hào)以及給出泄放電阻R切入信號(hào)； 步驟3，在泄放電阻R切入后，斷開(kāi)直流斷路器，當(dāng)直流斷路器斷開(kāi)后，大部分電流轉(zhuǎn)移至泄放電阻R支路，只有極少的電流通過(guò)B、C相回流； 步驟4，當(dāng)電流減小后，斷開(kāi)泄放電阻R; 步驟5，經(jīng)過(guò)延時(shí)Th后，直流斷路器的開(kāi)關(guān)會(huì)試圖重新閉合，如果是瞬時(shí)故障，且故障已經(jīng)清除，則系統(tǒng)解鎖重新啟動(dòng);如果故障還沒(méi)有清除，等待下一次重新閉合直流斷路器，經(jīng)過(guò)若干次重合直流斷路器都不成功后會(huì)判斷故障為永久故障，確保斷開(kāi)直流斷路器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流故障處理方法，其特征在于，步驟2中泄放電阻R的開(kāi)關(guān)動(dòng)作經(jīng)過(guò)延時(shí)Tr被投入系統(tǒng)中。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直流故障處理方法，其特征在于，步驟3在泄放電阻R切入信號(hào)給出后經(jīng)過(guò)延時(shí)Td之后，直流斷路器的斷開(kāi)需要經(jīng)過(guò)延時(shí)Tb才打開(kāi)，其中Tr小于Tb與Td之和。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流故障處理方法，其特征在于，步驟3給出泄放電阻R切入信號(hào)的同時(shí)給出直流斷路器斷開(kāi)的信號(hào)，泄放電阻R的開(kāi)關(guān)動(dòng)作經(jīng)過(guò)延時(shí)Ta，泄放電阻R才被投入系統(tǒng)中，直流斷路器的斷開(kāi)需要經(jīng)過(guò)延時(shí)Tc，直流斷路器打開(kāi)，其中Ta小于Tc。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流故障處理方法，其特征在于，延時(shí)Th為150ms。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種柔性直流輸電系統(tǒng)及其直流故障處理方法，包括A、B、C三相換流閥，其中每相換流閥均分為上橋臂和下橋臂，上橋臂和下橋臂均分別由若干子模塊級(jí)聯(lián)而成；由A、B、C三相換流閥組成的輸電系統(tǒng)一側(cè)連接交流電網(wǎng)，另一側(cè)連接直流架空線，輸電系統(tǒng)與直流架空線連接之間接入泄放電阻R，通過(guò)加入泄放電阻R，并控制泄放電阻在直流斷路器打開(kāi)之前投入系統(tǒng)，直流斷路器打開(kāi)之后，電阻持續(xù)一段時(shí)間，待故障電流減小到過(guò)流門(mén)限值之下時(shí)切除，該方法給電路提供了通路，電流不會(huì)再通過(guò)二極管流入電容。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方法簡(jiǎn)單有效，解決了處理直流故障過(guò)程中容易導(dǎo)致電容電壓過(guò)壓和二極管過(guò)流的問(wèn)題。
【IPC分類(lèi)】H02J3/36, H02H7/26
【公開(kāi)號(hào)】CN105449704
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510920915
【發(fā)明人】侯丹, 劉偉增, 郝翔, 張榮華, 陳名, 黎小林, 李辰, 劉韜, 湯明杰, 李戰(zhàn)龍
【申請(qǐng)人】特變電工新疆新能源股份有限公司, 特變電工西安柔性輸配電有限公司, 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月10日