[发明专利]线路换向转换器

说明书

在供在高压直流输电中使用的线路换向转换器中，线路换向转换器包括多个转换器支路，所述多个转换器支路在第一和第二DC端子之间延伸。每个转换器支路包括第一和第二支路部分，所述第一和第二支路部分由AC端子隔开。第一支路部分共同限定第一支路部分群组并且第二支路部分共同限定第二支路部分群组。每个支路部分包括至少一个开关元件，所述至少一个开关元件被配置成在它被正向偏置并且它接收接通信号时接通并传导电流并且被配置成在它被反向偏置以及流经它的电流下降到零时自然关断并不再传导电流。转换器还包括控制单元。控制单元在有限的监测周期期间检查与第一开关元件相关联的异常电流流动以便确定第一开关元件的正确的自然关断是否发生。

本发明涉及一种线路换向转换器。

线路换向转换器使用开关元件，所述开关元件仅能够由控制信号接通（不是关断）。因此，这样的线路换向转换器取决于AC网络的线路电压，转换器在使用中被连接到所述AC网络以便实现从一个开关元件到它的邻居的换向。更特别地，开关元件在关联的AC网络的影响下自然换向，即，自然关断并不再传导电流，所述关联的AC网络将它们反向偏置并且使流经它们的电流下降到零。

根据本发明的方面，提供有一种供在高压DC输电中使用的线路换向转换器，包括：

多个转换器支路，所述多个转换器支路在第一DC端子和第二DC端子之间延伸，每个转换器支路包括第一支路部分和第二支路部分，所述第一支路部分和所述第二支路部分由AC端子隔开，所述第一支路部分共同限定第一支路部分群组并且所述第二支路部分共同限定第二支路部分群组，每个支路部分包括至少一个开关元件，所述至少一个开关元件被配置成在它被正向偏置并且它接收接通信号时接通并传导电流并且被配置成在它被反向偏置以及流经它的电流下降到零时自然关断并不再传导电流；以及

控制单元，所述控制单元被编程以便在使用中控制开关元件的连续开关，由此第一支路部分群组中的第一开关元件和第二支路部分群组中的第二开关元件以及到第一开关元件的不同转换器支路将两个对应的AC端子串联连接在第一DC端子和第二DC端子之间，

控制单元进一步被编程以便向第一支路部分群组中的第三开关元件发送接通信号，由此第三开关元件接通并开始传导电流，而流经第一开关元件的电流开始下降到零并且第一开关元件准备自然关断，并且随后向第二支路部分群组中的第四开关元件和到第三开关元件的不同转换器支路发送接通信号，由此第四开关元件接通并开始传导电流，而流经第二开关元件的电流开始下降到零并且第二开关元件准备自然关断，以及

控制单元在有限的监测周期期间检查与第一开关元件相关联的异常电流流动以便确定第一开关元件的正确的自然关断是否发生。

在有限的监测周期期间检查异常电流流动（即，确定第一开关元件的正确的自然关断是否已经发生）有助于确保足够迅速地完成这样的检查以便允许例如在接通另外的开关元件之前采取补救措施。这减少相同支路部分群组中的第二开关元件未能正确地关断的可能性，即，减少“两桥”换向故障发生的可能性，以及其它支路部分群组中的第二开关元件遭遇换向故障的可能性，即，减少“双连续”换向故障发生的可能性。

这样的两桥和双连续换向故障二者使跨转换器的DC端子的DC电压暂时反向，这在使用中增加对HVDC输电组件的AC网络的接收端和发送端二者的随后的扰动，转换器位于所述HVDC输电组件中。

另外，在有限的监测窗口期间检查有助于确保任何异常电流流动仅指示出自然关断（即，自然换向）还没有发生。

优选地，有限的监测周期在第一开关元件变成正向偏置时开始。

使监测周期在第一开关元件变成正向偏置时开始将监测定目标到开关元件应当从先前已经被接通并传导电流中恢复的周期以及因此许可对于异常电流流动（即，正确自然关断）的检查以便一可实行就开始并且因此允许用于采取补救措施的充足的时间以便例如减少两桥和双连续换向故障发生的可能性。

可选地，控制单元在第二开关元件变成正向偏置以前检查异常电流流动。