[发明专利]柔性直流换流阀的阀控过压-过流协同保护方法及系统

权利要求书

1.一种柔性直流换流阀的阀控过压-过流协同保护方法，其特征在于，包括：

获取柔性直流换流阀中子模块解锁运行时的电压-电流运行能力曲线；

基于电压-电流运行能力曲线获取各电流解锁运行的最大电压，并基于各电流解锁运行的最大电压计算柔性直流换流阀中子模块的电压-电流保护定值曲线；

各子模块控制器根据桥臂的实时运行电流和子模块的电压-电流保护定值曲线，采用动态过压保护定值进行过压保护，包括：

阀控实时采集任一时刻的桥臂电流；

根据桥臂电流和子模块电压-电流保护定值曲线，确定该桥臂电流下对应的子模块过压保护定值；

阀控将子模块过压保护定值实时发送至各子模块控制器，由子模块控制器监测模块电容的电压，若模块电容电压达到保护定值并持续设定时间，则闭锁并旁路该子模块，否则继续解锁运行。

2.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀的阀控过压-过流协同保护方法，其特征在于，获取柔性直流换流阀中子模块解锁运行时的电压-电流运行能力曲线，包括：

基于IGBT器件搭建双脉冲试验回路，设定电流步长，开展不同关断电流下关断尖峰电压试验；

在设定的试验电流下，试验不同电容电压关断时IGBT器件承受的端间电压，获得该试验电流下保证器件在安全工作区内的最大电容电压；

按照设定电流步长，调整电流至下一试验电流得出该试验电流下的最大电容电压，直到完成全部试验电流的工作电压试验；

基于试验结果，绘制子模块解锁运行时的电压-电流运行能力曲线。

3.根据权利要求2所述的柔性直流换流阀的阀控过压-过流协同保护方法，其特征在于，双脉冲试验回路包括第一IGBT器件、第二IGBT器件、第一二极管、第二二极管、试验电感、试验电容和试验电阻，其中，第一IGBT器件和第二IGBT器件串联后并分别与试验电容和试验电阻并联，第一IGBT器件的栅极和发射极分别连接试验电感和第一二极管，第二IGBT器件的栅极和发射极连接第二二极管，其中，试验电容和第一IGBT器件、第二IGBT器件、第一二极管、第二二极管构成子模块。

4.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀的阀控过压-过流协同保护方法，其特征在于，获取柔性直流换流阀中子模块的电压-电流保护定值曲线，包括：

优化换流阀模块电容电压C，按照能保证可靠性的最小值选取保护延时t_delay和电压裕度V_margin；

基于电压-电流运行能力曲线获取各电流解锁运行的最大电压；

设定电流初始值，基于各电流下解锁运行的最大电压计算运行电流下过压保护定值；

确定运行电流是否为终值，如果是则完成了全部电流下的电压保护定值的计算，如果否则继续计算；

根据计算结果，绘制子模块解锁运行时的电压-电流保护定值曲线。

5.根据权利要求4所述的柔性直流换流阀的阀控过压-过流协同保护方法，其特征在于，在不同的电流I下，基于该电流下的最大运行电压V(I)、模块电容电压C、保护定值V_setting(I)、保护延时t_delay及电压裕度V_margin，计算运行电流I下过压保护定值：

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