[发明专利]一种MMC阀子模块旁路开关驱动装置

说明书

本发明涉及一种MMC阀子模块旁路开关驱动装置，包括充电电路、储能单元和驱动电路；充电电路的输入端用于连接供电电源、其输出端供电连接储能单元；驱动电路的输入端用于通信连接主子模块控制器和n个冗余子模块控制器，n≥1，驱动电路的输出端用于连接子模块旁路开关的控制线圈；储能单元供电连接驱动电路。本发明通过将驱动电路的输入端与冗余子模块控制器通信连接，当子模块发生故障且无法接收到主子模块控制器发出的子模块旁路开关动作指令时，可以通过冗余子模块控制器发送旁路开关动作指令，最终实现子模块旁路开关的控制，有效保证了子模块旁路开关的可靠控制，保证整个阀系统的安全运行。

技术领域

本发明涉及一种开关驱动装置，尤其涉及一种MMC阀子模块旁路开关驱动装置。

背景技术

MMC作为柔性直流输电换流阀的一种重要拓扑，其每个桥臂往往由数十个乃至数百个MMC阀子模块串联组成，每个子模块常常采用半桥或全桥结构，其中连接有旁路开关K的半桥子模块的电气原理图如图1所示。当桥臂中的一个子模块发生严重故障时，需要通过旁路开关使故障子模块快速切除，否则将危及整个阀系统的安全运行。因此，旁路开关的可靠控制就成为了一个重大问题。

旁路开关的驱动装置通常放置于子模块内部，并通过长引线接至旁路开关的控制线圈。一方面驱动旁路开关动作需较大的电流，会导致旁路开关不再受控；另一方面长引线处于高压环境中，也易受环境的影响致使旁路开关误动，从而导致阀系统的误跳闸。因此，保证旁路开关可靠动作显得尤为重要。

另外，由于旁路开关的可靠动作离不开驱动装置的可靠工作，当某个子模块发生故障，而此时子模块控制器发生故障或者是旁路开关的驱动装置无法接收到子模块控制器下发的子模块旁路开关动作指令时，则故障子模块无法切除，这将威胁到整个直流输电换流阀的安全运行。并且，当子模块的旁路开关动作后，但子模块控制器检测不到正常的反馈状态时，子模块控制器会一直发送子模块旁路开关动作指令，此时驱动装置中的充电电路会一直给储能单元充电，长时间的充电会使充电电阻发生燃烧的状况。因此，如何保证驱动装置的安全运行是保证柔性直流输电换流阀可靠工作的重要问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种MMC阀子模块旁路开关驱动装置，用于解决无法接收到子模块控制器的旁路开关动作指令导致子模块旁路开关无法可靠动作的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种MMC阀子模块旁路开关驱动装置，包括充电电路、储能单元和驱动电路；所述充电电路的输入端用于连接供电电源、其输出端供电连接所述储能单元；所述驱动电路的输入端用于通信连接主子模块控制器和n个冗余子模块控制器，n≥1，所述驱动电路的输出端用于连接子模块旁路开关的控制线圈；所述储能单元供电连接所述驱动电路。

本发明的有益效果是：通过将驱动电路的输入端与冗余子模块控制器通信连接，当子模块发生故障且无法接收到主子模块控制器发出的子模块旁路开关动作指令时，可以通过冗余子模块控制器发送旁路开关动作指令，来控制驱动电路导通，从而使储能单元进行放电，子模块旁路开关的控制线圈带电，子模块旁路开关闭合，有效保证了子模块旁路开关的可靠控制，保证整个阀系统的安全运行。

进一步的，为了避免充电电路一直给储能单元充电的现象，以有效保护充电电路，所述充电电路设置有一个用于受控于主子模块控制器的控制开关。

进一步的，为了获取子模块旁路开关的反馈状态，以对充电电路进行控制，还包括用于连接子模块旁路开关的状态反馈电路，所述状态反馈电路用于通信连接主子模块控制器。