[发明专利]电压源型多电平换流器、直流输电系统、故障处理方法和装置

说明书

本发明公开了一种电压源型多电平换流器，包括相单元，相单元包括第一、第二桥臂，第一桥臂的第一端点为相单元的第一直流端点，第二桥臂的第一端点为相单元的第二直流端点；第一桥臂、第二桥臂的第二端点短接，为相单元的交流端点；第一桥臂包括串联的第一模块和一个第一电抗器，第一电抗器的第一端点连交流端点，第二端点连第一模块的第一端点，第一模块的第二端点连第一直流端点；第二桥臂包括串联的第二模块和一个第二电抗器，第二电抗器的第一端点连交流端点，第二端点连第二模块的第一端点，第二模块的第二端点连第二直流端点；第一电抗器、第二电抗器的第二端点间连并联故障分流电路。本发明还公开了一种直流输电系统、故障处理方法和装置。

技术领域

本发明涉及电力电子领域的换流器技术，尤其涉及一种电压源型多电平换流器、直流输电系统、故障处理方法和装置。

背景技术

电压源型多电平换流器是近几年备受关注的一种新型的适用于高压应用场景的换流器，其采用各子模块级联的方式，通过分别控制每个子模块的状态，可以使换流器输出的交流电压逼近正弦波，从而降低输出电压中的谐波含量。电压源型多电平换流器的出现解决了两电平电压源换流器存在的串联均压问题。

对于相关技术中的一些电压源型多电平换流器，在直流线路发生故障时交流网络可以向故障点提供故障电流，这会造成直流侧过流。解决上述问题的一种方法是在换流器的直流侧安装混合式高压直流断路器，以阻断交流网络向故障点提供故障电流的路径，从而阻止在直流线路发生故障时交流网络向故障点提供故障电流，避免引起直流侧过电流。

然而，相关技术中针对电压源型多电平换流器在直流线路发生故障时向故障点提供故障电流引起直流侧过电流的解决方案，其实现方法复杂，投入成本较高；因此，如何采用简单、经济的方式解决电压源型多电平换流器存在的直流线路发生故障时向故障点提供故障电流引起直流侧过电流的问题具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种电压源型多电平换流器、直流输电系统、故障处理方法和装置，以简单、经济的方式解决电压源型多电平换流器存在的直流线路发生故障时向故障点提供故障电流引起直流侧过电流的问题。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种电压源型多电平换流器，

所述换流器包括至少一个相单元，每个所述相单元包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂的第一端点作为所述相单元的第一直流端点，所述第二桥臂的第一端点作为所述相单元的第二直流端点；所述第一桥臂的第二端点和所述第二桥臂的第二端点短接，作为所述相单元的交流端点；

所述第一桥臂包括相互串联的至少两个可投切的第一模块和一个第一电抗器，所述第一电抗器的第一端点连接所述相单元的交流端点，所述第一电抗器的第二端点连接所述串联的至少两个第一模块的第一端点，所述串联的至少两个第一模块的第二端点连接所述相单元的第一直流端点；

所述第二桥臂包括相互串联的至少两个可投切的第二模块和一个第二电抗器，所述第二电抗器的第一端点连接所述相单元的交流端点，所述第二电抗器的第二端点连接所述串联的至少两个第二模块的第一端点，所述串联的至少两个第二模块的第二端点连接所述相单元的第二直流端点；

所述第一电抗器的第二端点和所述第二电抗器的第二端点之间连接有并联故障分流电路。

其中，所述并联故障分流电路包括一个晶闸管，所述第一电抗器的第二端点连接所述晶闸管的阳极，所述第二电抗器的第二端点连接所述晶闸管的阴极；或者，

所述并联故障分流电路包括串联的至少两个晶闸管，所述第一电抗器的第二端点连接所述串联的晶闸管的阳极，所述第二电抗器的第二端点连接所述串联的晶闸管的阴极。

其中，所述并联故障分流电路还包括避雷器，