[发明专利]提高电压源换流器直流输电故障穿越能力的主回路及方法

摘要

本发明是一种提高电压源换流器直流输电故障穿越能力的主回路及方法。交流受端电网与风电场之间设置有受端换流站、送端换流站，且受端换流站直流侧接入能量吸收装置。本发明将受端换流站直流进线侧直流吸能回路配置为火花间隙及金属氧化物限压器的型式。当受端电网交流侧发生故障时，吸能回路触发火花间隙动作，间隙导通，直流电压加在金属氧化物限压器两端并超过金属氧化物限压器额定直流电压，金属氧化物限压器动作后电压加在间隙火花放电装置及金属氧化物限压器两端，同时间隙火花放电装置将放电电流控制在合理范围。新的主回路结构采用金属氧化物限压器、GAP、间隙火花放电装置等成熟设备元件，运行可靠性高，降低直流吸能回路造价。

主权项

一种提高电压源换流器直流输电故障穿越能力的控制方法，提高电压源换流器直流输电故障穿越能力的主回路，交流受端电网与风电场之间设置有受端换流站、送端换流站，且受端换流站直流侧接入能量吸收装置；上述受端换流站直流侧接入包括有火花间隙L1及L2、间隙火花放电装置GAP1和GAP2、金属氧化物限压器MOV1和金属氧化物限压器MOV2的能量吸收装置，火花间隙L1、间隙火花放电装置GAP1、金属氧化物限压器MOV1、金属氧化物限压器MOV2、间隙火花放电装置GAP2、火花间隙L2按顺序串联,其特征在于提高电压源换流器直流输电故障穿越能力的控制方法包括如下步骤：1）检测到交流受端电网发生短路故障后，直流侧电压超过额定值，则触发间隙火花放电装置GAP1和GAP2导通；2）间隙火花放电装置GAP1和GAP2导通后，直流电压施加在金属氧化物限压器MOV1和金属氧化物限压器MOV2两端；3）间隙火花放电装置GAP1和GAP2导通动作的同时，金属氧化物限压器MOV1和金属氧化物限压器MOV2进入拐点，通过大电流放电，吸收直流回路能量，最大放电电流由间隙火花放电装置限制；4）直流回路通过金属氧化物限压器MOV1和金属氧化物限压器MOV2放电后，直流电压下降，金属氧化物限压器MOV1和金属氧化物限压器MOV2两端电压回到残压，间隙火花放电装置GAP1和GAP2停止导通，金属氧化物限压器MOV1和金属氧化物限压器MOV2残压取值比直流额定值高；5）直流侧吸能结束，直流电压限制在额定值左右；6）交流受端电网故障清除后，直流系统恢复运行。