[发明专利]一种高压直流断路器中IGBT阀保护系统和方法

说明书

本发明提供一种高压直流断路器中IGBT阀保护系统和方法，系统包括断路器控制器、MOV返回单元、检测单元、阀基控制设备、快速机械开关控制器和子模块控制单元；MOV返回单元、检测单元分别与断路器控制器单向连接，阀基控制设备和快速机械开关分别与断路器控制器双向连接，子模块控制单元与阀基控制设备双向连接。本发明提供的高压直流断路器中IGBT阀保护系统和方法，提高了断路器控制器的可靠性，同时将高压直流断路器的保护范围分工明确，责任清晰，设计简单可靠；子模块保护动作配置和VBC全局保护动作配置能够对IGBT阀进行准确的保护，提高了高压直流断路器中IGBT阀的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种保护方法，具体涉及一种高压直流断路器中IGBT阀保护系统和方法。

背景技术

随着高压大电流半导体器件和电力电子技术的发展，高压直流输电技术，柔性直流输电技术，直流电网技术等得到了越来越多的关注和应用。由于柔性直流输电线路在发生直流侧双极短路时，直流电流快速上升，电流上升率高达3kA/ms，并且不能通过柔性直流换流阀自身有效阻止短路电流的上升，如果不采取有效措施，会导致换流阀设备的损坏。针对柔性直流输电设备的高压直流断路器能够在短时间内切断故障电流，隔离故障，保护换流阀。

申请号为201510089088.3的发明专利公开了一种柔性直流多电平换流器的过流保护方法、阀控电子装置、控制保护装置及检测系统，该发明利用阀控电子设备和上位机控制保护系统配置的桥臂过流保护在定值和时序上相互配合，当电压源型多电平换流器发生交流母线或者桥臂故障时，提供保护同时又保证柔性直流系统持续运行目标。但是它的保护相对单一，并不能满足阀的保护要求。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种高压直流断路器中IGBT阀保护系统和方法，提高了断路器控制器的可靠性，同时将高压直流断路器的保护范围分工明确，责任清晰，设计简单可靠；子模块保护动作配置和VBC全局保护动作配置能够对IGBT阀进行准确的保护，提高了高压直流断路器中IGBT阀的可靠性。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种高压直流断路器中IGBT阀保护系统，所述系统包括断路器控制器、MOV返回单元、检测单元、阀基控制设备、快速机械开关控制器和子模块控制单元；所述MOV返回单元、检测单元分别与断路器控制器单向连接，所述阀基控制设备和快速机械开关分别与断路器控制器双向连接，所述子模块控制单元与阀基控制设备双向连接。

所述高压直流断路器包括快速机械开关、子模块和避雷器；所述子模块包括IGBT阀；所述快速机械开关与子模块串联后，与避雷器并联。

所述断路器控制器包括断路器控制器A和断路器控制器B；

所述检测单元包括检测单元A、检测单元B和检测单元C；

所述快速机械开关控制器包括快速机械开关控制器A和快速机械开关控制器B；

所述阀基控制设备包括阀基控制设备A和阀基控制设备B。

所述系统连接柔性直流换流站，所述柔性直流换流站包括柔性直流换流站A和柔性直流换流站B；

所述断路器控制器A与柔性直流换流站A双向连接，同时与柔性直流换流站B双向连接；

所述断路器控制器B柔性直流换流站A双向连接，同时与柔性直流换流站B双向连接。

所述MOV返回单元与断路器控制器A单向连接，同时与断路器控制器B单向连接；

所述检测单元A、检测单元B和检测单元C分别与断路器控制器A单向连接，三者也同时分别与断路器控制器B单向连接；