[发明专利]一种混合换流阀直流输电系统及其控制方法

权利要求书

1.一种混合换流阀直流输电系统，其特征在于，包括：位于送端的电网换相换流器和位于受端的混合换流阀，所述电网换相换流器的直流侧和所述混合换流阀的直流侧并联；

所述混合换流阀包括在直流侧串联的高压阀组和低压阀组；

所述高压阀组包括两个背靠背并联的电网换相换流器，位于左侧的电网换相换流器为第一换流器，位于右侧的电网换流器为第二换流器；

所述低压阀组包括两个背靠背并联的模块化多电平换流器，位于左侧的模块化多电平换流器为第三换流器，位于右侧的模块化多电平换流器为第四换流器；

所述第一换流器的交流侧与所述第三换流器的交流侧通过变压器并联构成所述混合换流阀的第一交流端，所述第二换流器的交流侧与所述第四换流器的交流侧通过变压器并联构成所述混合换流阀的第二交流端；

所述第一交流端和所述第二交流端与不同的受端系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种混合换流阀直流输电系统，其特征在于，所述高压阀组还包括：高压晶闸管；

所述高压晶闸管并联在所述第一换流器和所述第二换流器之间，用于旁路所述高压阀组。

3.根据权利要求1或2所述的一种混合换流阀直流输电系统，其特征在于，所述低压阀组还包括：低压晶闸管；

所述低压阀组两条支路上的换流器串联所述低压晶闸管，用于阻断所述低压阀组的支路电流。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种混合换流阀直流输电系统，其特征在于，通过切换高压晶闸管和低压晶闸管的状态使所述混合换流阀工作于正常工作模式、单交流端分层接入模式或背靠背降压异步运行模式；

其中，高压阀组、低压阀组换流器正常工作时，混合换流阀工作于正常工作模式；低压阀组一条支路退出运行时，混合换流阀工作于单交流端分层接入模式；高压阀组旁路时，混合换流阀工作于背靠背降压异步运行模式。

5.一种基于上述直流输电系统的直流故障控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：判断直流输电系统直流侧是否发生故障，若是，则进入步骤2；若否，则进入步骤3；

步骤2：将送端电网换相换流器切换为逆变控制，吸收直流侧故障能量，同时将受端高压阀组中换流器闭锁，阻断低压阀组中换流器产生的反向短路电流，从而实现直流故障的自清除；

步骤3：送端电网换相换流器采用定直流电流控制方式，用于控制直流输电系统传输的总功率；高压阀组第一换流器和低压阀组第四换流器采用定直流电压控制方式；高压阀组第二换流器和低压阀组第三换流器采用定有功功率控制方式。

6.一种基于上述直流输电系统的交流故障控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：判断直流输电系统交流端是否发生故障，若是，则进入步骤2；若否，则进入步骤3；

步骤2：使送端电网换相换流器工作于半额定电流状态；将与故障交流端连接的模块化多电平换流器切换为零功率控制，与故障交流端连接的电网换相换流器闭锁，使故障交流端停止接收功率；另一交流端工作状态保持不变；

步骤3：送端电网换相换流器采用定直流电流控制方式，用于控制直流输电系统传输的总功率；高压阀组第一换流器和低压阀组第四换流器采用定直流电压控制方式；高压阀组第二换流器和低压阀组第三换流器采用定有功功率控制方式。