[实用新型]一种用于柔性直流输电逆变站的过流故障监测保护装置

权利要求书

1.一种用于柔性直流输电逆变站的过流故障监测保护装置，其特征在于：该装置包括微处理器单元、复合缓冲保护单元、功率变频单元、IGBT(绝缘栅双极晶体管)驱动单元、过热检测单元、故障电流检测单元、无线通讯单元、LC滤波器和上位机；

所述微处理器单元包括主控芯片、第一缓冲芯片和第二缓冲芯片；所述IGBT驱动单元通过第一缓冲芯片与主控芯片连接，所述过热检测单元和故障电流检测单元均通过第二缓冲芯片与主控芯片连接，所述无线通讯单元直接与所述主控芯片连接；

所述复合缓冲保护单元包括两个结构相同的第一复合缓冲电路和第二复合缓冲电路，分别设于两根母线上；所述复合缓冲保护单元包括两个输入端和三个输出端，所述复合缓冲保护单元的第一输入端连接作为直流电源的柔性直流输电送端站，所述复合缓冲保护单元的第二输入端连接所述IGBT驱动单元输出端，所述复合缓冲保护单元的第一输出端连接故障电流检测单元的输入端，所述复合缓冲保护单元的第二输出端连接过热检测单元第一输入端，所述复合缓冲保护单元的第三输出端连接功率变频单元的第一输入端；

所述功率变频单元包括6个结构相同的子单元，各子单元的电路结构均与所述第一或第二复合缓冲电路的电路结构相同；

所述过热检测单元包括8组电路结构相同的过热检测电路；

所述故障电流检测单元包括桥臂直通故障电流检测单元、母线故障电流检测单元和负载故障电流检测单元，所述桥臂直通故障电流检测单元的检测电路为分散过流保护电路，所述母线故障电流检测单元和负载故障电流检测单元的检测保护电路均为集中过流保护电路，在两根母线上分别设有一个母线故障电流检测单元，所述负载故障电流检测单元设于负载连接线上；

所述LC滤波器包括三组LC滤波电路，所述三组LC滤波电路的输入端分别连接所述功率变频单元的三路输出端，所述三组LC滤波电路的输出端分别连接电网的三相线；

所述上位机为手机和电脑PC，所述无线通讯单元与手机无线连接。

2.根据权利要求1所述的用于柔性直流输电逆变站的过流故障监测保护装置，其特征在于：所述第一复合缓冲电路包括第一IGBT器件、第一电阻、第一电容、第一电感、第一反向二极管、第二反向二极管；所述第一电感的一端作为所述复合缓冲保护单元的第一输入端，连接作为直流电源的柔性直流输电送端站，同时连接第一反向二极管的阴极，所述第一电感的另一端连接第一IGBT器件的集电极、第一电阻的一端、第一反向二极管的阳极和第二反向二极管的阳极，所述第一IGBT器件的发射极连接第二反向二极管的阴极、第一电阻的另一端、第一电容的正极、功率变频单元的第一输入端，所述第一电容的负极作为复合缓冲保护单元的第三输出端，连接第一IGBT器件的发射极和功率变频单元的第一输入端，第一IGBT器件的门极作为复合缓冲保护单元的第二输入端，连接IGBT驱动单元的输出端；所述的第一IGBT器件的集电极作为复合缓冲单元的第一输出端，连接故障电流检测单元的输入端；在第一IGBT器件的位置⑥处放置PTC热敏电阻，作为复合缓冲保护单元的第二输出端，连接过热检测单元的第一输入端。

3.根据权利要求2所述的用于柔性直流输电逆变站的过流故障监测保护装置，其特征在于：所述功率变频单元还包括第三电容；各子单元的IGBT器件的门极均作为功率变频单元的第二输入端，连接IGBT驱动单元的输出端；各子单元中的电感的一端分别作为相应子单元的输入端；各子单元中的IGBT器件的发射极分别作为相应子单元的输出端；所述6个结构相同的子单元中的第一子单元、第三子单元、第五子单元的输入端连接于一点，作为功率变频单元的第一输入端，连接与母线I相连的第一复合缓冲电路的第三输出端，所述6个结构相同的子单元中的第二子单元、第四子单元、第六子单元的输出端连接于一点，作为功率变频单元的第一输入端，连接与母线II相连的第二复合缓冲电路的第三输出端；所述第三电容连接于第一子单元的输入端与第二子单元的输出端之间；所述6个结构相同的子单元中的第一子单元、第三子单元、第五子单元的输出端分别对应连接第二子单元、第四子单元、第六子单元的输入端，并分别作为功率变频单元的三路输出端。