[发明专利]一种换流器子模块的过压保护电路和方法

说明书

本发明公开一种换流器子模块的过压保护电路，该过压保护电路包括：取样电路、过压检测电路、断路器励磁控制电路和断路器；本发明还公开一种换流器子模块的过压保护方法，该方法通过取样电路对换流器子模块电容电压进行取样得到取样电压，过压检测电路在取样电压超过电压阈值时导通，断路器励磁控制电路在过压检测电路导通时导通，断路器旁路掉换流器子模块。

技术领域

本发明涉及柔性输电中模块化多电平换流器领域，尤其涉及一种换流器子模块的过压保护电路和方法。

背景技术

在柔性直流输电、柔性交流输电等领域中，所使用的子模块功率器件具有一定的耐压要求，超过功率器件的额定电压一定范围后会损坏子模块。

现有常规的保护方法是在子模块的交流侧并联断路器常开触头，当系统检测到子模块的电容过压时发出触发信号闭合常开触头将子模块旁路，以保证子模块电压不再上升。子模块的电压检测电路一般为有源电路，如果子模块的控制电源发生异常，则会影响电压检测电路的供电电源，进而使得整个过压保护电路将不能正常工作，就无法提供可靠的过压保护功能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明主要提供一种换流器子模块的过压保护电路和方法，在换流器子模块电压异常时提供稳定、可靠的过压保护功能。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种换流器子模块的过压保护电路，该过压保护电路包括：

取样电路、过压检测电路、断路器励磁控制电路和断路器；其中，

取样电路，用于对换流器子模块的电压进行取样得到取样电压；

过压检测电路，用于检测所述取样电压，并在所述取样电压超过电压阈值时导通；

断路器励磁控制电路，用于在所述过压检测电路导通时导通；

断路器，用于在所述断路器励磁控制电路导通时，旁路掉换流器子模块。

上述方案中，所述取样电路包括：第一限流电阻和取样电容；其中，

第一限流电阻，一端与换流器子模块电容的正极相连，另一端与所述取样电容的正极相连；

取样电容，正极与所述第一限流电阻相连，负极与所述换流器子模块电容的负极相连，用于通过所述第一限流电阻跟随所述换流器子模块电容电压，得到取样电压。

上述方案中，所述过压检测电路包括：第二限流电阻、击穿二极管、低通滤波支路；其中，

第二限流电阻，一端与所述取样电路相连，另一端与所述击穿二极管的正极相连；

击穿二极管，正极与所述第二限流电阻相连，负极与低通滤波支路的一端相连，用于在所述取样电压超过电压阈值时，为导通状态，在取样电压不超过阈值电压时，为截止状态；

低通滤波支路，一端与所述击穿二极管的负极相连，另一端与所述取样电路相连。

上述方案中，所述第二限流电阻，一端与所述取样电路中的取样电容的正极相连，另一端与所述击穿二极管的正极相连；

所述低通滤波支路，一端与所述击穿二极管的负极相连，另一端与所述取样电路中的取样电容的负极相连。

上述方案中，所述断路器励磁控制电路包括：稳压管和晶闸管；其中，

稳压管，负极与所述过压检测电路相连，正极与所述晶闸管的门极相连；

晶闸管，门极与所述稳压管的正极相连，阳极与断路器一端相连，阴极与取样电路相连；

所述晶闸管在所述击穿二极管导通时，门极承受正电压，为导通状态。