[发明专利]一种适用于直流电网的故障电流主动转移型MMC拓扑

权利要求书

1.一种适用于直流电网的故障电流主动转移型MMC拓扑，其特征在于：包括换流器单元、断路单元；其中换流器单元包括全控型器件绝缘栅双极晶体管(IGBT)、二极管、桥臂电感、金属氧化物避雷器、导线等；断路单元包括快速机械开关、IGBT、二极管、金属氧化物避雷器、晶闸管等。

2.根据权利要求1所述的一种适用于直流电网的故障电流主动转移型MMC拓扑，其特征在于：在换流站每相上下桥臂之间并联电流转移模块CTM，其由IGBT(T₃、T₄、T₅、T₆)及二极管组成，同时并联金属氧化物避雷器，并且三相CTM模块出线相连；在正常运行时，换流器单元作为换流站运行，与换流站的功能相同，故障时作为能够实现故障电流主动转移的换流器单元使用。

3.根据权利要求1所述的一种适用于直流电网的故障电流主动转移型MMC拓扑，其特征在于：断路单元由快速机械开关、IGBT、二极管、金属氧化物避雷器、晶闸管组成，其中快速机械开关(UFD)串联在直流线路上，IGBT及二极管反向串联同时并联金属氧化物避雷器组成的负荷转移开关(LCS)串联在直流线路上，并在直流线路上配置由多个晶闸管反向并联组成的能量吸收支路(RCDS)。

4.根据权利要求1所述的一种适用于直流电网的故障电流主动转移型MMC拓扑，其特征在于：在直流线路发生短路故障时，换流器单元通过触发子模块内的T₂开关管和并联在桥臂电抗之间的全部IGBT(T₃～T₆)，一方面实现了直流故障电流的主动转移，使得MMC辅助分断直流故障线路，另一方面实现了故障电流的主动转移，大大降低了MMC子模块内器件过流时间及过流程度；LCS将直流故障电流转移至MMC桥臂，有助于创造零电流条件来分离故障线路中的UFD；由反向并联的晶闸管组成的RCDS支路作为能量泄放支路，直流线路中储存的能量将通过RCDS支路、故障线路和故障点形成的回路释放，同时保证了电流转移过程的顺利进行。