[发明专利]一种具备故障限流能力的统一潮流控制器结构

摘要

本发明公开了一种具备故障限流能力的统一潮流控制器结构，串联侧换流器包括三相结构，每相结构相同，每相结构均包括依次连接的上桥臂所有子模块、上桥臂近直流侧电抗器、上桥臂近交流侧电抗器、下桥臂近交流侧电抗器、下桥臂近直流侧电抗器和下桥臂所有子模块，上桥臂近交流侧电抗器和下桥臂近交流侧电抗器的连接处设置交流引线，上桥臂所有子模块包括依次串联的第1至第N上桥臂子模块，第1上桥臂子模块的输入端与直流正极相连，下桥臂所有子模块包括依次串联的第1至第N下桥臂子模块，第N下桥臂子模块的输出端与直流负极相连。在接地短路故障下能够有效保护变压器与换流器装置，同时实现限流与继电保护的配合。

主权项

1.一种具备故障限流能力的统一潮流控制器结构，其特征在于，包括一个并联侧换流器和至少一个串联侧换流器；并联侧换流器的一端通过并联变压器连接电网，各串联侧换流器的一端通过串联变压器接入对应的交流线路上；各串联换流器的另一端相并联、与并联换流器的另一端通过直流母线连接；所述串联侧换流器与并联侧换流器均为三相模块化多电平结构；其中，/n串联侧换流器包括三相结构，每相结构相同，每相结构均包括依次连接的上桥臂所有子模块、上桥臂近直流侧电抗器、上桥臂近交流侧电抗器、下桥臂近交流侧电抗器、下桥臂近直流侧电抗器和下桥臂所有子模块，上桥臂近交流侧电抗器和下桥臂近交流侧电抗器的连接处设置交流引线，上桥臂所有子模块包括依次串联的第1至第N上桥臂子模块，第1上桥臂子模块的输入端与直流正极相连，下桥臂所有子模块包括依次串联的第1至第N下桥臂子模块，第N下桥臂子模块的输出端与直流负极相连；/n上桥臂近直流侧电抗器、上桥臂近交流侧电抗器之间设置有用于与第一旁路开关连接的第一旁路开关连接点，下桥臂近直流侧电抗器、下桥臂近交流侧电抗器之间设置有用于与第二旁路开关连接的第二旁路开关连接点；/n第一旁路开关、第二旁路开关均由若干组反并联晶闸管串联而成，第一旁路开关的一端与第一旁路开关连接点连接，第一旁路开关的另一端与串联变压器副边接地引线连接；第二旁路开关的一端与第二旁路开关连接点连接，第二旁路开关的另一端与串联变压器副边接地引线连接；/n统一潮流控制器UPFC未发生故障，进行潮流调节时，所述第一旁路开关、第二旁路开关断开，当串联变压器连接的交流电网后端发生短路故障，先检测到故障电流，然后闭锁上桥臂所有子模块、下桥臂所有子模块的触发信号，并在2毫秒内开通串联侧换流器故障相旁路开关；上桥臂近交流侧电抗器、下桥臂近交流侧电抗器经过并联耦合至串联变压器原边起到故障电流限流作用，定义此状态为过渡限流状态；当继电保护单元根据过渡限流状态下交流电网侧电流大小完成继电保护判断并做出反应后，断开第一旁路开关、第二旁路开关，串联变压器副边开路，依靠激磁电抗限流，定义此状态为最终限流状态。/n