[发明专利]一种混合型柔性直流输电换流器

权利要求书

1.一种混合型柔性直流输电换流器，其特征在于，包括并联连接的六个桥臂，每个桥臂包括半桥子模块HBSM和具备直流故障阻尼能力的改进型串联双子模块SDSM，半桥子模块HBSM的一端和改进型串联双子模块SDSM的一端串联连接，半桥子模块HBSM的另一端连接交流侧，改进型串联双子模块SDSM的另一端连接直流侧，半桥子模块HBSM和改进型串联双子模块SDSM能够对电容电压进行排序并生成调制信号，用于在直流侧发生短路故障时清除直流故障电流。

2.根据权利要求1所述的混合型柔性直流输电换流器，其特征在于，半桥子模块HBSM和改进型串联双子模块SDSM的配置方式包括不完全阻断型和完全阻断型。

3.根据权利要求2所述的混合型柔性直流输电换流器，其特征在于，不完全阻断型具体为：

根据阻断阀侧交流馈入的短路电流计算换流阀中半桥子模块HBSM和改进型串联双子模块SDSM的配比。

4.根据权利要求3所述的混合型柔性直流输电换流器，其特征在于，换流阀中半桥子模块HBSM和改进型串联双子模块SDSM的配比具体为：

换流器闭锁后，半桥子模块HBSM被旁路，改进型串联双子模块SDSM提供阻断阀侧交流馈入短路电流的通路的反向钳位电压，闭锁后一相上下桥臂改进型串联双子模块SDSM投入的反向电压之和大于阀侧交流线电压的幅值时为不完全阻断型，根据单位子模块电容电压计算对应一相上下桥臂包含改进型串联双子模块SDSM的个数，基于每相半桥子模块HBSM和改进型串联双子模块SDSM的个数，得到半桥子模块HBSM和改进型串联双子模块SDSM的比例。

5.根据权利要求1所述的混合型柔性直流输电换流器，其特征在于，完全阻断型具体为：

在直流线路侧布置机械开关，构成全、半混合柔性直流输电系统换流阀，根据机械开关的动作时间和开断能力配置阻尼常数，以及半桥子模块HBSM和改进型串联双子模块SDSM的配比。

6.根据权利要求5所述的混合型柔性直流输电换流器，其特征在于，换流阀中半桥子模块HBSM和改进型串联双子模块SDSM的配比具体为：

根据换流阀闭锁后直流线路上机械开关的动作时间以及机械开关能分断的电流，基于改进型串联双子模块SDSM提供的反向钳位电压和阻尼电阻以及桥臂电感、直流电抗器以及故障直流线路到故障点的阻抗构成RCL回路，计算选定阻尼电阻值情况下，机械开关最快动作时间内直流电流能衰减到机械开关的分断能力范围，此时对应的一相上下桥臂提供的反向电压大小，得到每相改进型串联双子模块SDSM的个数，此时换流阀中半桥子模块HBSM和改进型串联双子模块SDSM的比例为完全阻断型的配置方式。

7.根据权利要求1所述的混合型柔性直流输电换流器，其特征在于，半桥子模块HBSM包括带阻尼二极管D7的三极管T7，三极管T7的发射极分两路，一路连接对应的改进型串联双子模块SDSM，另一路与带阻尼二极管D8的三极管T8的集电极连接，三极管T8的发射极分两路，一路经电容C与三极管T7的集电极连接，另一路经对应的电感Lm与交流侧连接。

8.根据权利要求1所述的混合型柔性直流输电换流器，其特征在于，具备直流故障阻尼能力的改进型串联双子模块SDSM包括第一半桥子模块和第二半桥子模块，第一半桥子模块的一端经串联支路与第二半桥子模块的一端连接，第二半桥子模块的另一端经串联钳位阻尼支路与第一半桥子模块的另一端连接；在直流故障闭锁状态时，利用串联钳位阻尼支路耗散桥臂故障电流交、直流分量。