[发明专利]一种混合背靠背直流输电装置及故障处理方法

权利要求书

1.一种混合背靠背直流输电装置，包括直流输电装置，所述直流输电装置包括用于连接送端交流电网的电流源型换流器和用于连接受端交流电网的电压源型换流器，电流源型换流器和电压源型换流器位于同一换流站内；

其特征在于，还包括故障处理装置，所述故障处理装置包括采集单元、故障判别单元、有功功率电流控制单元和直流电压控制单元，其中：

所述采集单元用于采集直流输电装置的直流电压、直流电流、电压源型换流器所连接交流电网的交流电压以及电压源型换流器子模块电容电压；

所述故障判别单元用于依据采集单元所采集的相关模拟量的状态进而判断直流输电装置是否发生故障；

所述有功功率电流控制单元用于根据故障判别单元的判别结果控制电流源型换流器输出的功率及电压源型换流器输出的交流电流；

所述直流电压控制单元用于根据故障判别单元的判别结果控制电压源型换流器产生的直流电压。

2.根据权利要求1所述的一种混合背靠背直流输电装置，其特征在于，当故障判别单元判断直流输电装置发生故障时：有功功率电流控制单元控制电流源型换流器通过增大触发角或依据测量的直流电压值改变直流功率/电流指令的一种或组合来改变输送的功率。

3.根据权利要求1所述的一种混合背靠背直流输电装置，其特征在于，当故障判别单元判断直流输电装置发生故障时：电压源型换流器产生的直流电压和/或输出的交流电流发生改变。

4.根据权利要求3所述的一种混合背靠背直流输电装置，其特征在于，电压源型换流器产生的直流电压和/或输出的交流电流具体的改变为：

有功功率电流控制单元控制电压源型换流器依据实测的交流母线电压的有效值动态改变交流电流指令来改变输出的交流电流；

直流电压控制单元控制电压源型换流器依据实测的子模块电容电压动态改变子模块的投切个数来改变产生的直流电压。

5.根据权利要求2或4所述的一种混合背靠背直流输电装置，其特征在于，所述故障判别单元在故障发生后依据采集单元采集的相关模拟量进一步判断故障是否消失。

6.根据权利要求5所述的一种混合背靠背直流输电装置，其特征在于：

当下述条件至少其中之一满足时，故障判别单元判别直流输电装置发生故障：

1)直流电压大于第一电压定值，且持续时间超过第一检测时间定值；

2)直流电流小于第一电流定值，且持续时间超过第二检测时间定值；

3)直流电压的绝对值的变化速率大于第一速率定值，且持续时间超过第三检测时间定值；

4)直流电流的绝对值的变化速率大于第二速率定值，且持续时间超过第四检测时间定值；

5)电压源型换流器所连接交流电网的交流电压的有效值小于第二电压定值，且持续时间超过第五检测时间定值；

当下述条件至少其中之一满足时，故障判别单元判别直流输电装置故障消失：

a)直流电流与故障前的直流电流指令的误差小于第二电流定值，且持续时间超过第六检测时间定值；

b)直流电压持续小于第三电压定值，且持续时间超过第七检测时间定值；

c)电压源型换流器所连接交流电网的交流电压的有效值大于第四电压定值，且持续时间超过第八检测时间定值。

7.根据权利要求5所述的一种混合背靠背直流输电装置，其特征在于，当故障消失时，有功功率电流控制单元和直流电压控制单元控制电流源型换流器输送的功率恢复至故障前的功率、电压源型换流器产生的直流电压及输出的交流电流恢复至故障前的水平。

8.一种混合背靠背直流输电装置的故障处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、采集直流输电装置的直流电压、直流电流、电压源型换流器所连接交流电网的交流电压以及电压源型换流器子模块电容电压；

步骤2、依据步骤1采集的模拟量判别直流输电装置是否发生故障；

步骤3、若发生故障，则改变电流源型换流器输送的功率，同时改变电压源型换流器产生的直流电压和/或输出的交流电流。

9.根据权利要求8所述的一种混合背靠背直流输电装置的故障处理方法，其特征在于，当故障消失时，则电流源型换流器输送的功率恢复至故障前的功率、电压源型换流器产生的直流电压及输出的交流电流恢复至故障前的水平。