[发明专利]一种线路侧故障耗能支路及其控制方法

权利要求书

1.一种线路侧故障耗能支路，其特征在于，包括：

通态旁路，用于在直流线路发生故障后使得直流电抗和线路等效电抗的续流电流流经线路侧故障耗能支路，避免电流由换流站一侧馈入；

耗能模块，用于在闭锁通态旁路IGBT后，给电容充电，并将电阻串入回路，消耗线路上电抗器和等效电感的能量，减小流入避雷器中的耗散能量，延长避雷器使用寿命，提高直流断路器可靠性。

2.根据权利要求1所述的线路侧故障耗能支路，其特征在于，所述线路侧故障耗能支路一侧接地，一侧与直流电抗相连，形成公共点A。

3.根据权利要求1所述的线路侧故障耗能支路，其特征在于，所述通态旁路包括IGBT、二极管。

4.根据权利要求1所述的线路侧故障耗能支路，其特征在于，所述耗能模块包括电容、电阻。

5.根据权利要求1所述的线路侧故障耗能支路，其特征在于，所述通态旁路利用二极管和机械开关配合投入IGBT，确保在换流器不再向故障电路馈入电流时，所有续流电流都流经耗能支路的旁路状态，机械开关电流为零；此时分断机械开关，确保闭锁IGBT后的耗能过程不再影响换流站一侧，两个电路被机械开关物理隔离。

6.根据权利要求1所述的线路侧故障耗能支路，其特征在于，所述耗能模块利用电容形成缓冲支路，防止过电压，利用电阻形成耗能支路，减小避雷器耗散能量。

7.一种如权利要求1-6任一所述的线路侧故障耗能支路的控制方法，其特征在于，线路侧故障耗能支路所在的直流线路正常运行或线路侧故障耗能支路所在的直流线路断路器断开前，所述方法包括：

线路侧故障耗能支路中IGBT关断，稳态电流或故障电流流经直流电抗。

8.一种如权利要求1-6任一所述的线路侧故障耗能支路的控制方法，其特征在于，线路侧故障耗能支路所在的直流线路断路器断开后，所述方法包括：

t₁时刻，保护装置发出指令，导通通态旁路中的IGBT，将直流电抗旁路，并给电抗器一侧机械隔离开关发出分闸指令，屏蔽换流站匮入电流，与IGBT反并联的二极管用于避免IGBT反向电压击穿；

t₂时刻，机械隔离开关完成分断，关断耗能模块中IGBT，确保闭锁IGBT后的耗能过程不再影响换流站一侧；

IGBT上电流瞬间转移至耗能模块中电容和电阻支路，直流电抗放电，同时给电容充电；

t₃时刻，电容电压高于电抗电压，二极管承受反向电压而不再续流，电容作为耗能模块唯一的电源，能量向电阻转移，电容能量释放完毕后，线路侧故障耗能支路动作完成。