[发明专利]一种柔性直流输电换流站及故障控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柔性直流输电换流站及故障控制方法。

背景技术

柔性直流输电系统采用模块化多电平换流器，具有对器件一致触发动态均压要求低、扩展性好、输出电压波形品质高、开关频率低、运行损耗低等诸多优点，但其缺点也十分明显，一旦发生线路短路故障，将很快影响到直流输电网络和交流网络，通过换流器停机的方式也无法切除故障。

发明内容

针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种针对线路短路故障，能够迅速切除故障，实现对设备全面保护的柔性直流输电换流站。

与此相应，针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于本发明设计的柔性直流输电换流站中其中一个实施例结构，能够迅速切除故障，实现对设备全面保护的柔性直流输电换流站的故障控制方法。

与此相应，针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于本发明设计的柔性直流输电换流站中另一个实施例结构，能够迅速切除故障，实现对设备全面保护的柔性直流输电换流站的故障控制方法。                 

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种柔性直流输电换流站，包括换流阀、正极传输线、负极传输线、以及两个平波电抗器，两个平波电抗器分别与换流阀的正极、负极相连接，还包括直流分断装置组，换流阀的正极、负极分别与平波电抗器相连后，经直流分断装置组对应与正极传输线、负极传输线相连。

作为本发明的一种优选技术方案：所述直流分断装置组包括第一直流断路器和第二直流断路器，其中，所述换流阀的正极、负极分别与所述平波电抗器相连后，分别经第一直流断路器、第二直流断路器对应与所述正极传输线、负极传输线相连。 

作为本发明的一种优选技术方案：所述第一直流断路器、第二直流断路器均为双向直流分断装置。

作为本发明的一种优选技术方案：所述直流分断装置组包括第三直流断路器和电动隔离开关，其中，所述换流阀的正极、负极分别与所述平波电抗器相连后，分别经第三直流断路器、电动隔离开关对应与所述正极传输线、负极传输线相连；或者，所述换流阀的正极、负极分别与所述平波电抗器相连后，分别经电动隔离开关、第三直流断路器对应与所述正极传输线、负极传输线相连。

作为本发明的一种优选技术方案：所述第三直流断路器为双向直流分断装置。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括第一非线性电阻组和第二非线性电阻组，其中，第一非线性电阻组包括至少一个相互串联或并联的非线性电阻，第一非线性电阻组的一端与所述换流阀的正极相连，另一端接地；第二非线性电阻组包括至少一个相互串联或并联的非线性电阻，第二非线性电阻组的一端与所述换流阀的负极相连，另一端接地；第一非线性电阻组和第二非线性电阻组的动作电压均大于所述换流阀的正极对地电压，且小于换流阀正极对地电压的2倍。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括第三非线性电阻组和第四非线性电阻组，其中，第三非线性电阻组包括至少一个相互串联或并联的非线性电阻，第三非线性电阻组的一端与所述正极传输线相连，另一端接地；第四非线性电阻组包括至少一个相互串联或并联的非线性电阻，第四非线性电阻组的一端与所述负极传输线相连，另一端接地；第三非线性电阻组和第四非线性电阻组的动作电压均大于所述换流阀的正极对地电压，且小于换流阀正极对地电压的2倍。

本发明所述一种柔性直流输电换流站采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）本发明设计的柔性直流输电换流站，基于传统柔性直流输电换流站，增设直流分断装置组，针对线路短路故障，能够迅速切除故障，实现对设备全面保护，防止线路故障影响到供电网络，具有很高的可靠性；

（2）本发明设计的柔性直流输电换流站，针对其中的直流分断装置组，提出了多种结构，均能有效实现对设备的全面保护，具有结构灵活多变的优点，有效扩大了该直流分断装置组的应用范围；

（3）本发明设计的柔性直流输电换流站中，针对直流分断装置组中的各个直流断路器，均采用双向直流分断装置，提高了直流分断装置组的使用效率，保证了整个柔性直流输电换流站工作的安全性；

（4）本发明设计的柔性直流输电换流站中，针对换流阀的正负极一侧、以及正负极传输线一侧，分别设置非线性电阻组，在发生线路故障时，有效保证了换流阀和直流传输线不会因为过压而损坏或是遭受影响，提高了整个柔性直流输电换流站的使用寿命。