[发明专利]含混合电感型超导限流器和直流断路器的换流站及其直流故障处理方法

权利要求书

1.一种含混合电感型超导限流器和直流断路器的换流站，其特征在于：所述换流站采用真双极结构，换流站的换流器采用基于半桥子模块的模块化多电平换流器，换流站的直流侧通过多回直流线路与多端柔性直流系统中的其他换流站连接；

所述换流站中正极换流器的直流高压端连接至正极直流母线，负极换流器的直流低压端连接至负极直流母线，正极换流器的直流低压端与负极换流器的直流高压端连接并接地；

直流线路依次通过混合电感型超导限流器、直流断路器与换流站的正极直流母线或负极直流母线连接。

2.根据权利要求1所述的一种含混合电感型超导限流器和直流断路器的换流站，其特征在于：混合电感型超导限流器包括电感型超导限流器、电抗器和避雷器，其中，电感型超导限流器与限流电抗器串联后再与避雷器并联连接；电感型超导限流器可等效为一个可变电感，系统无故障时，等效电感几乎为零；短路故障发生后，利用超导材料特性或控制手段使限流器转变至限流态，表现为一个电感值较大的限流电感。

3.根据权利要求1所述含混合电感型超导限流器和直流断路器的换流站，其特征在于：所述真双极结构为正负极分别具有独立的换流器。

4.如权利要求1、2或3所述的一种含混合电感型超导限流器和直流断路器的换流站的直流线路故障处理方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)基于保护检测装置判断是否发生直流线路故障；

(2)如果检测到发生直流线路故障，则借助混合电感型超导限流器和直流断路器配合动作，来断开故障线路。

5.根据权利要求4所述的直流线路故障处理方法，其特征在于所述步骤(1)的具体实现方式为：首先根据任一线路上的保护检测装置，判断哪条直流线路发生直流故障：对于任一直流线路上的保护检测装置，若其所在线路为正极，当直流电流由母线流向线路且直流电流大小超过第一阈值，则判定该直流线路发生直流故障；若其所在线路为负极，当直流电流由线路流向母线且直流电流大小超过第二阈值，则判定该直流线路发生直流故障。

6.根据权利要求4所述的直流线路故障处理策略，其特征在于所述步骤(2)的具体实现方式为：当检测到某条线路发生直流线路故障后，调整换流器的直流电压指令值为第三数值，电感型超导限流器表现为一个电感值较大的限流电感，抑制直流故障电流的上升速度；当检测到故障线路上直流电流大小超过第三阈值时，立刻向对应直流断路器发出开断信号，经过一定延时后，该故障线路被完全隔离。

7.根据权利要求5所述的直流线路故障处理方法，其特征在于所述第一阈值和第二阈值为额定值的1.5倍。

8.根据权利要求6所述的直流线路故障处理方法，其特征在于所述第三数值为0.8pu。

9.根据权利要求6所述的直流线路故障处理方法，其特征在于所述第四阈值为额定值的2倍。