[发明专利]一种基于IGCT的混合式换流阀及其直流输电控制方法

说明书

本发明公开了一种基于IGCT的混合式换流阀及其直流输电控制方法，其中，基于IGCT的混合式换流阀包括饱和电抗器、晶闸管模块和IGCT模块；所述饱和电抗器、所述晶闸管模块和所述IGCT模块串联连接。直流输电控制方法包括：上级控制系统下发触发信号，导通晶闸管和所述IGCT，换流阀开通；上级控制系统下发关断信号，向对应的所述IGCT门极的施加负向电压，关断IGCT，换流阀关断；所述晶闸管控制单元实时对所述晶闸管级两端的电压进行监视，所述IGCT控制单元实时对所述IGCT级两端的电压进行监视，当检测到本应处于关断状态的换流阀却处于导通状态时，向换流阀下发关断指令。本发明具有正、反向电压耐受能力和主动关断电流能力，长期失效模式为短路、无爆炸风险。

技术领域

本发明涉及直流输电换流阀技术领域，特别涉及一种基于IGCT的混合式换流阀及其直流输电控制方法。

背景技术

现有技术中基于晶闸管换流阀的传统高压直流输电工程，具有技术成熟、损耗小、可靠性高等优点，在大容量远距离输电、异步电网互联等场合发挥了重要作用。但是，工程逆变侧存在换相失败的风险，且不适合向无源网络送电。

近年来，采用基于IGBT(绝缘栅双极型晶体管)换流阀的新型直流输电工程凭借控制灵活、没有换相失败且可向无源网络送电等优点，得到越来越广泛的应用。但与晶闸管换流阀相比，IGBT换流阀存在运行损耗较大、串联级数多、输送容量小、长期失效模式为开路、有爆炸风险等缺点，另外具有换流阀占地面积大和重量大的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种基于IGCT的混合式换流阀及其直流输电控制方法，具有正、反向电压耐受能力和主动关断电流能力，长期失效模式为短路、无爆炸风险。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于IGCT的混合式换流阀，其中，包括饱和电抗器、晶闸管模块和IGCT模块。

所述饱和电抗器、所述晶闸管模块和所述IGCT模块串联连接。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述晶闸管模块包括若干个串联连接的晶闸管级。

每个所述晶闸管级包括晶闸管、晶闸管电阻、晶闸管电容、晶闸管控制单元和晶闸管避雷器。

所述晶闸管控制单元与所述晶闸管并联。

所述晶闸管避雷器与所述晶闸管并联。

所述晶闸管电阻和所述晶闸管电容串联后，与所述晶闸管并联。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，

所述晶闸管控制单元包括晶闸管取能电路、晶闸管电压检测电路、晶闸管复位电路、晶闸管保护触发电路、晶闸管逻辑电路、晶闸管开通电路和光接收电路。

所述晶闸管开通电路、所述晶闸管取能电路和所述晶闸管复位电路分别连接到所述晶闸管逻辑电路。

所述光接收电路和所述晶闸管保护触发电路均通过所述晶闸管电压检测电路连接到所述晶闸管逻辑电路。

所述晶闸管保护触发电路连接所述晶闸管开通电路。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述IGCT模块包括若干个串联连接的IGCT级。

每个所述IGCT级包括IGCT、IGCT电阻、IGCT电容、IGCT控制单元和IGCT避雷器。

所述IGCT控制单元与所述IGCT并联。

所述IGCT避雷器与所述IGCT并联。

所述IGCT电阻和所述IGCT电容串联后，与所述IGCT并联。