[发明专利]基于限流器和断路器的混合直流输电故障处理系统及方法

权利要求书

1.一种基于限流器和断路器的混合直流输电故障处理系统的处理方法，系统包括输电线路的入口和出口分别连接第一、第二电阻型超导限流器设备，再分别串联第一、第二混合式直流断路器设备；

输电线路入口包括第一交流电网、与第一交流电网连接的整流侧变压器、与整流侧变压器连接的LCC换流站；输电线路出口包括第二交流电网、与第二交流电网连接的逆变侧变压器、与逆变侧变压器连接的VSC换流站；LCC换流站连接第一电阻型超导限流器设备，VSC换流站连接第二电阻型超导限流器设备；

第一、第二混合式直流断路器设备均包括隔离开关、载流转移支路和主断路器，隔离开关在正常运行时闭合，在故障电流关断后对线路进行隔离；载流转移支路包括快速机械开关和负载转换开关串联，供正常运行时电流流通；主断路器包括固态开关支路和吸能支路，固态开关支路包括级联的固态开关组，吸能支路包括并联的非线性泄放电阻，主断路器在故障发生时完成故障电流的换相、断流、能量释放，从而实现混合式直流断路器的关断；

其特征是，该处理方法包括以下步骤：

步骤1、在正常工作情况下，直流电流流过正常工作状态下的电阻型超导限流器，在流经混合式直流断路器时经闭合的隔离开关，闭合的快速机械开关和负载转换开关构成的载流转移支路流通；

步骤2、输电线路发生故障后，在LCC换流站侧，LCC换流站触发角控制器被激活，采取最大触发角控制，触发角控制在155°，LCC换流站短路电流被抑制，保证LCC换流站在故障发生期间不被故障电流损坏；若定触发角控制失效，故障电流急剧上升，LCC换流站侧的电阻型超导限流器设备和混合式直流断路器设备作为后备保护手段启动；

步骤3、输电线路发生故障后，在VSC换流站侧，故障电流开始急剧上升，当超过临界电流限制时，电阻型超导限流器设备动作，同时，经过一段可控的时间延时后，混合式直流断路器设备开始动作，载流转移支路的负载转换开关打开，同时主断路器级联的固态开关组闭合构成电流通路，电流从载流转移支路换相到主断路器的固态开关支路；

步骤4、当VSC换流站侧电流完全转移到主断路器的固态开关支路时，电流换相完成；快速机械开关断开以隔离负载转换开关，保护其电力电子器件不受损坏；同时主断路器级联的固态开关组再次打开，使得电流转移到吸能支路的非线性泄放电阻上，非线性泄放电阻吸收剩余能量，故障电流下降至零，隔离开关打开完成故障线路隔离。