[发明专利]一种具有直流潮流控制能力的组合式高压直流断路器及其控制策略

摘要

本发明公开了一种具有直流潮流控制能力的组合式高压直流断路器及其控制策略，其针对传统组合式高压直流断路器的日常通流支路进行了改进，将负载转移开关由原有的IGBT串联变为全桥子模块串联，并增加过压泄能支路。本发明通过控制负载转移开关子模块电容正投入的频率，调节支路中正电阻效应的大小，以实现潮流控制的目的。与现有技术相比，本发明断路器拓扑的负载转移开关同时承担了断路器及潮流控制器的双重作用，减小了重复投资，降低了电网建设成本；此外，其IGBT直接通过其子模块电容取能，无需外部供电，避免了工程中难以克服的绝缘问题，可提升该设备在高压直流电网中的应用前景。

主权项

1.一种具有直流潮流控制能力的组合式高压直流断路器，其特征在于：包括一条故障断流支路和多条日常通流支路；所述故障断流支路包括主动短路式断流开关和隔离开关，隔离开关的一端接在换流站的直流母线上，另一端与主动短路式断流开关的高压端相连，主动短路式断流开关的低压端接地；所述日常通流支路包括超快速机械开关、负载转移开关以及辅助放电开关，超快速机械开关的一端接在所述直流母线上，另一端与负载转移开关的一端相连，负载转移开关的另一端与辅助放电开关的高压端以及对应直流输电线路相连，辅助放电开关的低压端接地；所述负载转移开关由至少一个全桥子模块串联而成，所述全桥子模块由四个带反并联二极管的IGBT管T1～T4、一个子模块电容、一个不带反并联二极管的IGBT管T5和一个泄能电阻构成；其中，IGBT管T1的发射极与IGBT管T2的集电极相连并作为子模块面向超快速机械开关一侧的连接端口，IGBT管T1的集电极与IGBT管T3的集电极、IGBT管T5的集电极以及子模块电容的一端相连，IGBT管T2的发射极与IGBT管T4的发射极、泄能电阻的一端以及子模块电容的另一端相连，IGBT管T3的发射极与IGBT管T4的集电极相连并作为子模块面向辅助放电开关一侧的连接端口，IGBT管T5的发射极与泄能电阻的另一端相连，IGBT管T1～T5的基极接外部驱动电路所提供的开关控制信号。