[发明专利]LCC-FHMMC换流阀出口交流单相接地故障特性分析及保护方法

权利要求书

1.一种LCC-FHMMC换流阀出口交流单相接地故障特性分析及保护方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤(1)FHMMC换流阀出口交流单相接地故障后换流阀动态过程；

步骤(2)基于交直流侧电气量变化各种分析子模块过电压机理；

步骤(3)分相导通晶闸管的旁路装置的设计；

步骤(4)针对单相接地故障为瞬时性或永久性故障进行整体保护策略设计。

2.根据权利要求1所述的LCC-FHMMC换流阀出口交流单相接地故障特性分析及保护方法，其特征在于：步骤(1)所述的FHMMC换流阀出口交流单相接地故障后换流阀动态过程是：在故障发生后对于子模块电容充电路径进行分析。

3.根据权利要求1所述的LCC-FHMMC换流阀出口交流单相接地故障特性分析及保护方法，其特征在于：所述的步骤(2)在步骤(1)分析的基础上，建立故障后换流阀等效电路，基于交直流侧电气量变化推导子模块电压、桥臂电流变化规律：

交流负压引起子模块电压上升表达式为：

式中：u_pk(t)表示上桥臂的输出电压，U_dc表示直流电压，U_m表示交流电压幅值，ω表示角频率，t表示时间，L₀表示换流站桥臂电感，C_eq表示子模块的等效电容，θ′_k是故障发生后的相角值，u′_k表示故障后非故障相交流侧输出电压；

桥臂电流表达式为：

式中：i_pk(t)表示上桥臂的输出电流；

对端LCC换流站无法快速闭锁导致直流系统向故障站馈入的有功功率，进而使得故障站子模块电容电压上升的表达式为：

式中：ΔU_c为子模块电容电压增量，Δt为故障发生后到LCC换流站闭锁的时间间隔，P为直流系统向故障站馈入的有功功率。

4.根据权利要求1所述的LCC-FHMMC换流阀出口交流单相接地故障特性分析及保护方法，其特征在于：步骤(3)所述的分相导通晶闸管的旁路装置设计，采用监测换流站交流侧相电压，当电压出现过零点时，立即触发该相晶闸管旁路支路的方法，阻断向子模块电容持续充电。

5.根据权利要求1所述的LCC-FHMMC换流阀出口交流单相接地故障特性分析及保护方法，其特征在于：步骤(4)所述的针对单相接地故障为瞬时性或永久性故障进行整体保护策略，是依照故障后换流站执行相应的控制逻辑，并识别故障类型，进而进行保护的方法。