[发明专利]一种高压直流换流器及其可加速换流方法

说明书

本发明提出一种高压直流换流器及其可加速换流方法，在现有的常规高压直流换流器的每个桥臂中改造加入桥臂耦合电抗器或者将已有的阳极电抗替换为桥臂耦合电抗器，实现非常简单、简易，成本很低，但能实现本发明的有益效果为：通过配置一定数值的桥臂耦合电抗器，加快桥臂换流过程，减小换相重叠角，从而扩大高压直流换流器的运行范围，增大可传输功率，减小功率损耗；甚至可以依靠桥臂耦合电抗器创造出的换流电压，在交流电压发生意外跌落时，进行电压补偿，从而抑制换相失败的发生，在高压直流输电HVDC的应用中具有非常优良的经济性和可靠性，提升对国民经济的促进作用。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，特别涉及一种高压直流换流器及其可加速换流方法。

背景技术

高压直流输电技术(HVDC，High Voltage Direct Current)由于其输送容量大、损耗低、可靠性高等优势，目前在世界范围内被广泛应用。现在的常规高压直流输电换流器利用的是晶闸管组成三相桥式六桥臂整流作为基本单元进行交直流变换。在运行过程中，电流在六晶闸管桥臂之间换流，各桥臂中除了晶闸管阀串，还含有阳极电抗器用以限制电流变化率从而保证晶闸管器件的安全可靠性，桥臂之间会存在换流的过程。但现有的桥臂换流的过程速度较低，换流过程长，功率损耗较大，不利于高压直流输电换流器的性能优化。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种高压直流换流器，桥臂中连接有互相耦合的耦合桥臂电抗器。

本发明还对高压直流换流器的电路进行保护：所述换流器电路包括依次串联的第一桥臂、第三桥臂，所述第一桥臂上并联连接有第二桥臂；

第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂内均设置有耦合桥臂电抗器，所述第一桥臂和所述第二桥臂上的耦合桥臂电抗器互相耦合。

具体的，所述第一桥臂、第二桥臂均包括依次串联的晶闸管阀串和可关断管阀串，所述耦合桥臂电抗器连接在所述晶闸管阀串阴极一侧。

具体的，所述第三桥臂包括依次串联的晶闸管阀串和可关断管阀串，所述第三桥臂的耦合桥臂电抗器连接在所述可关断管阀串阳极一侧。

具体的，所述可关断管阀串包括IGCT、GTO、IGBT、IEGT电力电子器件中的一种或多种。

具体的，所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂均包括晶闸管阀串，所述第一桥臂、第二桥臂的耦合桥臂电抗器连接在所述晶闸管阀串阴极一侧，所述第三桥臂的耦合桥臂电抗器连接在所述晶闸管阀串阳极一侧。

具体的，所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂均包括可关断管阀串，所述第一桥臂、第二桥臂的耦合桥臂电抗器连接在所述可关断管阀串阴极一侧，所述第三桥臂的耦合桥臂电抗器连接在所述可关断管阀串阳极一侧。

本发明还提供一种高压直流换流器的可加速换流方法，该方法使用本发明所保护的高压直流换流器。

本发明的可加速换流的高压直流换流器，在现有的常规高压直流换流器的每个桥臂中改造加入桥臂耦合电抗器或者将已有的阳极电抗替换为桥臂耦合电抗器，实现非常简单、简易，成本很低，但能实现本发明的有益效果为：通过配置一定数值的桥臂耦合电抗器，加快桥臂换流过程，减小换相重叠角，从而扩大高压直流换流器的运行范围，增大可传输功率，减小功率损耗；甚至可以依靠桥臂耦合电抗器创造出的换流电压，在交流电压发生意外跌落时，进行电压补偿，从而抑制换相失败的发生，在高压直流输电HVDC的应用中具有非常优良的经济性和可靠性，提升对国民经济的促进作用。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明