[发明专利]换流阀子模块旁路拒动保护方法、装置、设备和介质

说明书

本发明公开了一种换流阀子模块旁路拒动保护方法、装置、设备和介质。该方法基于换流阀半桥子模块实现，其中，换流阀半桥子模块包括旁路开关、第一IGBT管、第二IGBT管、电容和电阻，第二IGBT管与旁路开关并联，该方法包括以下步骤：检测旁路开关的状态；当旁路开关发生拒动故障时，检测第一IGBT管和第二IGBT管的故障状态；根据第一IGBT管和第二IGBT管的故障状态，控制第一IGBT管和/或第二IGBT管导通，以使第二IGBT管短路失效至长期通流。本发明实施例不改变原子模块的硬件配置，实现旁路开关拒动后子模块能够在低能量释放状态下可靠击穿第二IGBT管，安全进入长期通流状态。

技术领域

本发明涉及柔性直流输电技术领域，尤其涉及一种换流阀子模块旁路拒动保护方法、装置、设备和介质。

背景技术

采用模块化多电平换流器的柔性直流换流阀通过模块化、标准化的子模块串联，子模块交流端口通常并联旁路开关。子模块在运行过程中，如果发生故障，且旁路开关发生拒动，模块化多电平换流器会停运。

目前，采用具备短路失效后长期通流能力IGBT的柔性直流换流阀，子模块正常运行电压一般为IGBT器件额定电压值的一半以内，而子模块旁路拒动后的击穿电压一般为IGBT器件的额定电压左右，导致子模块故障后如发生旁路开关拒动，则子模块电容电压需一直上升到IGBT器件额定电压，才能使功率模块击穿。

子模块击穿时，直流电容器将产生超过1000kA的放电冲击电流，子模块IGBT过电压击穿时电容放电能量为额定运行电压时刻的4倍左右，对子模块整个结构稳定、水路安全、IGBT器件外壳掉落飞溅均产生了很大的风险，不利于子模块安全进入短路失效模式。

发明内容

本发明提供了一种换流阀子模块旁路拒动保护方法、装置、设备和介质，在不改变原子模块硬件配置的情况下，实现旁路开关拒动后子模块能够在低能量释放状态下可靠击穿IGBT器件，安全进入短路失效模式。

根据本发明的第一方面，提供了一种柔性直流换流阀子模块旁路拒动保护方法，所述方法基于换流阀半桥子模块实现，其中，所述换流阀半桥子模块包括旁路开关、第一IGBT管、第二IGBT管、电容和电阻，所述第二IGBT管与所述旁路开关并联，所述方法包括以下步骤：

检测所述旁路开关的状态；

当所述旁路开关发生拒动故障时，检测所述第一IGBT管和所述第二IGBT管的故障状态；

根据所述第一IGBT管和所述第二IGBT管的故障状态，控制所述第一IGBT管和/或所述第二IGBT管导通，以使所述第二IGBT管短路失效至长期通流。

可选的，所述根据所述第一IGBT管和所述第二IGBT管的故障状态，控制所述第一IGBT管和/或所述第二IGBT管导通，以使所述第二IGBT管短路失效至长期通流，包括：

当所述第一IGBT管发生故障短路，所述第二IGBT管未发生故障时，控制所述第二IGBT管导通，以使所述第二IGBT管短路失效至长期通流。

可选的，所述根据所述第一IGBT管和所述第二IGBT管的故障状态，控制所述第一IGBT管和/或所述第二IGBT管导通，以使所述第二IGBT管短路失效至长期通流，包括：

当所述第一IGBT管未发生故障，所述第二IGBT管发生故障短路时，检测所述柔性直流换流阀子模块的电压；

当所述柔性直流换流阀子模块的电压达到预设值时，控制所述第一IGBT管导通，以使所述第二IGBT管短路失效至长期通流，其中，所述预设值为所述第二IGBT管的击穿电压。

可选的，所述根据所述第一IGBT管和所述第二IGBT管的故障状态，控制所述第一IGBT管和/或所述第二IGBT管导通，以使所述第二IGBT管短路失效至长期通流，包括：