[实用新型]基于直流输电系统的动态泄能支路及模块化多电平换流器高压直流输电系统

说明书

本实用新型公开了一种基于直流输电系统的动态泄能支路及模块化多电平换流器高压直流输电系统，基于直流输电系统的动态泄能支路包括：第一动态泄能支路和第二动态泄能支路；其中，第一动态泄能支路的输入端用于与直流输电系统的直流线路的正极相连接，第一动态泄能支路的输出端、第二动态泄能支路的输入端接地，第二动态泄能支路的输出端用于与直流输电系统的直流线路的负极相连接其中所述第一动态泄能支路包括第一晶闸管组电路、第一泄能电阻和第一电容器；通过在直流线路的正极接入若干个串联晶闸管组以及电容器，同时为动态泄能支路构造一个接地点,能够有效地降低元器件两端的电压，保证元器件的正常运行，增加元器件的耐压能力。

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种基于直流输电系统的动态泄能支路及模块化多电平换流器高压直流输电系统。

背景技术

近年来电力电子开关器件的快速发展，柔性直流输电在电压等级、输电距离和传输容量上，已经向传统直流输电逐步靠近。柔性直流输电系统的控制和保护系统能够通过合理的配置来提高系统在故障情况下的不间断运行能力，从而实现系统的保护功能。然而，当逆变站的交流母线故障或者发生扰动时，母线电压将会跌落，从而会引起系统传输功率的下降，此时整流站若在故障期间保持额定传输功率不变的情况下，将会导致换流站子模块电容电压和直流线路电压升高，从而导致功率器件和电容的损坏，此类问题在新能源并网外送的情况下较为凸出。因此，有必要在逆变站交流侧发生故障期间，也就是在200ms～300ms内，针对逆变站的交流系统无法完全吸收的功率进行泄放，在故障切除后完成系统重启恢复正常运行状态，从而保证两端换流站中功率器件的安全运行。

当直流输电系统发生故障时，现有的直流泄能支路虽然也能对过剩的功率进行泄放，但是，由于元器件直接与直流线路连接，会使得相关的元器件的两端承受直线线路两端的高电压，耐压能力弱，容易造成功率元器件损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于直流输电系统的动态泄能支路及模块化多电平换流器高压直流输电系统，能够有效地降低元器件两端的电压，保证元器件的正常运行，增加元器件的耐压能力。

为解决以上技术问题，本实用新型实施例提供了一种基于直流输电系统的动态泄能支路，所述动态泄能支路包括：第一动态泄能支路和第二动态泄能支路；其中，所述第一动态泄能支路的输入端用于与直流输电系统的直流线路的正极相连接，所述第一动态泄能支路的输出端、所述第二动态泄能支路的输入端接地，所述第二动态泄能支路的输出端用于与所述直流输电系统的直流线路的负极相连接；所述第一动态泄能支路包括第一晶闸管组电路、第一泄能电阻和第一电容器；所述第二动态泄能支路包括第二晶闸管组电路、第二泄能电阻和第二电容器；其中，所述第一晶闸管组电路的输入端与所述第一动态泄能支路的输入端相连接，所述第一晶闸管组电路的输出端与所述第一泄能电阻的第一端相连接,所述第一泄能电阻的第二端与所述第一电容器的第一端相连接,所述第一电容器的第二端与所述第一动态泄能支路的输出端相连接；所述第二晶闸管组电路的输入端与所述第二动态泄能支路的输入端相连接，所述第二晶闸管组电路的输出端与所述第二泄能电阻的第一端相连接,所述第二泄能电阻的第二端与所述第二电容器的第一端相连接,所述第二电容器的第二端与所述第二动态泄能支路的输出端相连接。

优选地，所述第一晶闸管组电路包括若干个串联连接的第一晶闸管组，其中，所述第一晶闸管组包括晶闸管。

优选地，所述第二晶闸管组电路包括若干个串联连接的第二晶闸管组，其中，所述第二晶闸管组包括晶闸管。

本实用新型实施例还提供了一种模块化多电平换流器高压直流输电系统，所述模块化多电平换流器高压直流输电系统包括整流站、逆变站、直流线路以及如上述的基于直流输电系统的动态泄能支路；其中，所述整流站、所述逆变站各包括模块化多电平换流器；所述整流站通过所述直流线路与所述逆变站连接；所述第一动态泄能支路的输入端与所述直流线路的正极相连接，所述第二动态泄能支路的输出端与所述直流线路的负极相连接。