[发明专利]一种模块化多电平换流器桥臂短路故障的保护方法

权利要求书

1.一种模块化多电平换流器桥臂短路故障的保护方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 

步骤1：设置模块化多电平换流器桥臂并联保护开关的故障检测时间间隔Δt； 

步骤2：设置故障动作阈值Q； 

步骤3：设置放电电压阈值U_lim.ac和U_lim.arm； 

步骤4：检测模块化多电平换流器的交流端对地电压U_ac(t)，确定Q1=abs(aveage(U_ac(Δt)))-U_lim.ac； 

步骤5：检测模块化多电平换流器的桥臂电压U_arm(t)，确定Q2=abs(aveage(U_arm(Δt)))-U_lim.arm； 

步骤6：根据步骤4的计算结果Q1和步骤5的计算结果Q2，确定Q1×Q2，如果Q2×Q1>Q，则判断模块化多电平换流器发生桥臂短路故障； 

步骤7：当模块化多电平换流器发生桥臂短路故障时，触发健全相桥臂的并联保护开关。 

2.如权利要求1所述的保护方法，其特征在于，所述步骤1中，所述模块化多电平换流器由三相构成，每相由串联的结构相同的上下两桥臂构成；上下两桥臂的中点处连接模块化多电平换流器的交流端； 

所述上下两桥臂中每个桥臂包括1个电抗器和N个结构相同的子模块；每个桥臂的子模块级联后一端通过电抗器与模块化多电平换流器的交流端连接；每个桥臂的子模块级联后另一端与另两相桥臂的级联的子模块一端连接，形成所述模块化多电平换流器直流端的正负极母线；或 

所述上下两桥臂中每个桥臂包括1个电抗器和N个结构相同的子模块；每个桥臂的子模块级联后一端与模块化多电平换流器的交流端连接；每个桥臂的子模块级联后另一端串联电抗器后与另两相桥臂的电抗器连接，形成所述模块化多电平换流器直流端的正负极母线。 

3.如权利要求1所述的保护方法，其特征在于，所述步骤1中，所述模块化多电平换流器桥臂并联保护开关包括反并联的晶闸管，所述反并联的晶闸管与每相上下两桥臂中级联的子模块并联；或 

所述模块化多电平换流器桥臂并联保护开关包括晶闸管串联支路；所述晶闸管串联支路与每相上下两桥臂中级联的子模块并联；所述晶闸管串联支路由串联的晶闸管组成。 

4.如权利要求1所述的保护方法，其特征在于，所述步骤1中，故障检测时间间隔Δt的为5～20ms。 

5.如权利要求1所述的保护方法，其特征在于，所述步骤2中，故障动作阈值Q为预 设的正数，单位为kV。 

6.如权利要求1所述的保护方法，其特征在于，所述步骤3中，所述放电电压阈值U_lim.ac根据模块化多电平换流器的交流端对地输出电压计算，用于判断是否发生桥臂短路故障，单位为kV；其中，所述放电电压阈值U_lim.ac的值满足以下关系： 

所述放电电压阈值U_lim.arm根据模块化多电平换流器的桥臂电压计算，用于判断是否发生桥臂短路故障，单位为kV；其中，所述放电电压阈值U_lim.arm的值满足以下关系： 

。

7.如权利要求1所述的保护方法，其特征在于，所述步骤4中，确定Q1时所述的abs(aveage(U_ac(Δt)))表示对电压U_ac(t)的平均值求绝对值。 

8.如权利要求1所述的保护方法，其特征在于，所述步骤5中，确定Q2时所述的abs(aveage(U_arm(Δt)))表示对电压U_arm(t)的平均值求绝对值。 

9.如权利要求1所述的保护方法，其特征在于，所述步骤6中，根据模块化多电平换流器交流端对地电压和桥臂电压的乘积判断桥臂是否发生短路故障，用于避免由于换流器内外其他故障造成的误动。