[发明专利]用于电力系统接地故障的高速试拉策略及试拉电路拓扑

权利要求书

1.一种采用电力电子开关器件进行高速试拉的电路拓扑，高速试拉拓扑分为通过变压器接入和直接接入两种，通过变压器接入，其特征在于：变压器原边串联接入供电线路，变压器副边跨接电力电子开关器件，电力电子开关器件接通则供电线路接通，电力电子开关器件关断则供电线路关断，包括采用晶闸管作为电力电子开关电路的通过变压器接入电路拓扑：桥式晶闸管开关拓扑、带直流电感的桥式晶闸管开关拓扑、接入一次侧的正反晶闸管拓扑、单相桥式晶闸管开关拓扑；

桥式晶闸管开关拓扑，其特征在于：A、B、C相绕组是变阻抗变压器的绕组，原边串联接入供电线路；晶闸管组成整流桥，晶闸管1、晶闸管2串联组成第一个桥臂，连接点处为第一个中间节点；晶闸管3、晶闸管4串联组成第二个桥臂，连接点处为第二个中间节点；晶闸管5、晶闸管6串联组成第三个桥臂，连接点处为第三个中间节点，三个桥臂并联后两头短接作为D相，三个中间节点引出分别连接到A、B、C相绕组的副边，绕组的另一边与D相连接；

带直流电感的桥式晶闸管开关拓扑，其特征在于：与桥式晶闸管开关拓扑的区别在于增加了由晶闸管D7、D8组成的桥臂，其中间节点作为D相且桥臂两端跨接直流电感L；

接入一次侧的正反晶闸管拓扑，其特征在于：A、B、C相绕组是变阻抗变压器的绕组，原边串联接入供电线路；晶闸管1(可看作两个晶闸管反向并联)具有正反向的半控特性，晶闸管1跨接在A相绕组副边，同理，晶闸管2、3类似连接；

单相桥式晶闸管开关拓扑，其特征在于：A相绕组是变阻抗变压器的绕组，原边串联接入供电线路；晶闸管1和晶闸管2串联作为一个桥臂，两晶闸管连接点作为中间节点；晶闸管3和晶闸管4串联作为另一个桥臂，两晶闸管连接点作为另一个中间节点；两桥臂并联后，或两端短接，或直流电感并联续流二极管后跨接在桥臂两端；A相绕跨接在两桥臂的中间节点上。

2.一种采用电力电子开关器件进行高速试拉的电路拓扑，高速试拉拓扑分为通过变压器接入和直接接入两种，直接接入，其特征在于：电力电子开关器件串联接入供电线路，利用电力电子开关的开关特性，代替灭弧开关快速地关断或接通供电线路，包括采用晶闸管作为电力电子开关电路的直接接入电路拓扑：直接接入的晶闸管试拉电路拓扑、带保护开关的直接接入的晶闸管试拉电路拓扑、单相桥式晶闸管开关拓扑；

直接接入的晶闸管试拉电路拓扑，其特征在于：两晶闸管反向并联成为双向晶闸管，双向晶闸管直接串联在供电线路中；

带保护开关的直接接入的晶闸管试拉电路拓扑，其特征在于：双向晶闸管并联保护开关后直接串联在供电线路中；

单相桥式晶闸管开关拓扑，其特征在于：晶闸管1和晶闸管2串联作为一个桥臂，两晶闸管连接点作为中间节点；晶闸管3和晶闸管4串联作为另一个桥臂，两晶闸管连接点作为另一个中间节点；两桥臂并联后，或两端短接，或直流电感并联续流二极管后跨接在桥臂两端；桥臂中间节点直接串联接入供电线路。

3.一种高速试拉的直流侧GTO的二极管桥拓扑，其特征在于：二极管D1、D2串联组成整流桥臂，桥臂两端为直流侧，D1、D2连接点为中间节点，引出作为A相，同理二极管D3、D4，D5、D6，D7、D8组成三个整流桥臂，中间节点分别引出作为B、C、D相；四个桥臂的直流侧并联；电容C和电阻R并联后与晶闸管G1串联为一体，GTO或IGBT与体并联为一块，二极管D9与电感L并联为一组，组和块串联后跨接在直流侧，A、B、C、D四相采用变阻抗变压器接入电路，变压器原边串联接入供电线路，变压器副变为星形接线，D相与变压器副边中性点等电位；晶闸管G1可替换为机械开关。

4.一种用于选线试拉带保护开关的直接接入拓扑，其特征在于，电力电子开关与保护开关并联后接入供电线路；保护开关合闸时旁路电力电子开关，保护开关跳闸，电力电子开关投入运行。

5.一种用于高速试拉的电力电子开关的叠拓扑，其特征在于：N为正整数，或采用N个参数接近的电力电子开关串联；或采用将N个电力电子开关的管芯(电力电子半导体芯片)按叠拓扑集中封装在一个模组内的方式，采用叠拓扑结构的开关替换原有电力电子开关；或采用叠拓扑结构的开关替换原有电力电子开关后成为新拓扑，将新拓扑集中封装在一个模组内。