[实用新型]柔性直流输电系统的短路保护电路

说明书

本实用新型公开了一种柔性直流输电系统的短路保护电路，包括：第一电抗器、第二电抗器、第三电抗器、第一晶闸管和第二晶闸管；所述第一电抗器的第一端、所述第二电抗器的第一端和所述第三电抗器的第一端分别与柔性直流输电系统的模块化多电平换流器一侧桥臂的第一相输出端、第二相输出端和第三相输出端连接，所述第一电抗器的第二端、所述第二电抗器的第二端和所述第三电抗器的第二端连接到第一节点；所述第一晶闸管和所述第二晶闸管按照预设连接方式与所述桥臂的第一相输出端、第二相输出端和第三相输出端连接。本实用新型中当发生双极短路时，第一晶闸管和第二晶闸管关断，使得第一电抗器、第二电抗器和第三电抗器分别串联在模块化多电平换流器一侧桥臂上，相当于三个电抗器接到交流侧，可以抑制短路电流的上升速度、降低短路电流的最大值和稳态值。

技术领域

本实用新型涉及电力保护技术领域，尤其涉及一种柔性直流输电系统的短路保护电路。

背景技术

2001年，德国学者R.Marquardt发明了采用半桥子模块的模块化多电平换流器(modular multilevel converter，MMC)拓扑结构，该型拓扑的桥臂采用基本子模块级联的形式，避免了大量开关器件直接串联和一致触发等难题。

半桥型MMC的子模块通常采用IGBT等电力电子器件，虽然这些器件可以实现控制开通和关断，但过流能力差，另外，半桥型MMC在直流侧发生短路故障时，除了直流电容等放电外，交流系统也会通过换流阀向交流系统提供短路电流，因此半桥型MMC本身不具备直流故障清除能力，如果故障电流上升太快会威胁换流阀特别是IGBT等电力电子开关器件的安全。

现有技术中，MMC型柔性直流输电系统的平波电抗器方案是直接在直流侧正极和负极各串联一个电抗器，具有阻挡雷电波直接侵入换流站和滤波的作用，虽然能在MMC型柔性直流输电系统发生直流短路故障前期短时间内可以发挥一定的抑制短路电流的作用，但当MMC换流阀发生闭锁时，短路电流则是由交流侧提供短路电流，现有技术中的平波电抗器串联在直流侧，对该短路电流并不起作用，导致了当MMC型柔性直流输电系统的直流侧发生双极短路时，由于现有的平波电抗器串联在直流侧，在MMC换流阀闭锁后无法抑制短路电流的上升速度，以及无法降低短路电流的最大值和稳态值，使得换流阀存在安全隐患的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种柔性直流输电系统的短路保护电路，用于解决现有技术中的平波电抗器串联在直流侧，在MMC换流阀闭锁后对该短路电流并不起作用，导致了当MMC型柔性直流输电系统的直流侧发生双极短路时，由于现有的平波电抗器串联在直流侧，在MMC换流阀闭锁后无法抑制短路电流的上升速度，以及无法降低短路电流的最大值和稳态值，使得换流阀存在安全隐患的技术问题。

本实用新型提供的一种柔性直流输电系统的短路保护电路，包括：

第一电抗器、第二电抗器、第三电抗器、第一晶闸管和第二晶闸管；

所述第一电抗器的第一端、所述第二电抗器的第一端和所述第三电抗器的第一端分别与柔性直流输电系统的模块化多电平换流器一侧桥臂的第一相输出端、第二相输出端和第三相输出端连接，所述第一电抗器的第二端、所述第二电抗器的第二端和所述第三电抗器的第二端连接到第一节点；

所述第一晶闸管和所述第二晶闸管按照预设连接方式与所述桥臂的第一相输出端、第二相输出端和第三相输出端连接；

其中，所述预设连接方式为：所述第一晶闸管连接在所述模块化多电平换流器一侧桥臂的第一相输出端和第二相输出端之间，所述第二晶闸管连接在所述模块化多电平换流器一侧桥臂的第一相输出端和第三相输出端之间；

或，所述第一晶闸管连接在所述模块化多电平换流器一侧桥臂的第二相输出端和第三相输出端之间，所述第二晶闸管连接在所述模块化多电平换流器一侧桥臂的第二相输出端和第一相输出端之间；