[发明专利]一种直流限流器及其与直流断路器的协调控制方法

权利要求书

1.一种直流限流器，其特征在于，包括：

第一通流支路，用于在直流线路正常运行时实现直流线路稳态电流的导通，并在检测到直流线路发生的故障后将故障电流转移至第一转移支路；

第一转移支路，用于将第一通流支路上的故障电流转移至限流支路；

限流支路，用于承载第一通流支路转移的故障电流，并使限流支路中的限流电感接入直流线路。

2.根据权利要求1所述的直流限流器，其特征在于，所述第一通流支路包括快速机械开关和与快速机械开关串联的转换模块；

所述转换模块包括N个IGBT单元，N个IGBT单元以串联、并联或串并联结合方式组合，所述IGBT单元包括IGBT和与IGBT反并联的二极管，且至少其中一个IGBT的方向与其他IGBT的方向相反。

3.根据权利要求1所述的直流限流器，其特征在于，所述第一转移支路与第一通流支路并联，形成公共点A和公共点B；

所述第一转移支路包括正向转移支路和反向转移支路；

所述正向转移支路包括第一正向转移支路和第二正向转移支路；

所述反向转移支路包括第一反向转移支路和第二反向转移支路。

4.根据权利要求3所述的直流限流器，其特征在于，所述第一正向转移支路和第一反向转移支路均包括M个半控型器件，M个半控型器件串联后，一端连接公共点A，另一端连接公共点B；

所述第二正向转移支路包括P个串联的半控型器件和第一预充电电容；

所述第二反向转移支路包括P个串联的半控型器件和第二预充电电容。

5.根据权利要求4所述的直流限流器，其特征在于，所述第二正向转移支路中的P个半控型器件串联后，一端连接公共点A，另一端连接第一预充电电容的负极，所述第一预充电电容的正极连接公共点B；

所述第二反向转移支路中的P个半控型器件串联后，一端公共点A，另一端连接第二预充电电容的负极，所述第二预充电电容的正极连接公共点B。

6.根据权利要求4所述的直流限流器，其特征在于，所述限流支路与第一通流支路并联，其包括第一半控型器件单元、第二半控型器件单元和限流电感；

所述第一半控型器件单元和第二半控型器件单元并联后，一端连接公共点A，另一端连接公共点C，所述限流电感一端连接公共点C，另一端连接公共点B；

所述第一半控型器件单元和第二半控型器件单元均包括Q个串联的半控型器件。

7.根据权利要求6所述的直流限流器，其特征在于，所述第一正向转移支路中的M个半控型器件和第二正向转移支路中的P个半控型器件的导通方向均为从公共点A到公共点B；

所述第一反向转移支路中的M个半控型器件和第二反向转移支路中的P个半控型器件的导通方向均为从公共点B到公共点A；

所述第一半控型器件单元中的Q个半控型器件的导通方向均为从公共点A到公共点C，所述第二半控型器件单元中的Q个半控型器件的导通方向均为从公共点C到公共点A。

8.根据权利要求6所述的直流限流器，其特征在于，所述第一正向转移支路、第二正向转移支路、第一反向转移支路、第二反向转移支路、第一半控型器件单元和第二半控型器件单元中的半控型器件均采用晶闸管或金氧氧化物半导体场效应管。

9.一种如权利要求1-8任一所述的直流限流器与直流断路器的协调控制方法，所述直流断路器包括并联的第二通流支路、第二转移支路和避雷器支路；其特征在于，所述方法包括：

当电流方向为正向且直流限流器所在的高压直流输电系统正常运行时，导通第一通流支路和第二通流支路中所有IGBT，电流流过第一通流支路和第二通流支路，直至流过第一通流支路和第二通流支路的电流上升至预设阈值时，控制电流转移至第二转移支路和限流支路；

当电流完全转移至第二转移支路和限流支路时，关断第二转移支路中的IGBT，控制电流转移至避雷器支路，同时导通第一转移支路中第一反向转移支路的所有半控型器件。