[发明专利]一种能量泄放装置、直流输电系统及能量泄放方法

权利要求书

1.一种用于直流输电系统的能量泄放装置，其特征在于，包括若干串联的泄能模块，所述泄能模块包括IGBT、二极管D2、二极管D3，储能电容C和泄能电阻R，所述IGBT的集电极和二极管D2的负极连接，IGBT的发射极和二极管D2的正极连接；IGBT和二极管D2形成的支路与泄能电阻R串联，形成模块泄放支路，模块泄放支路、储能电容C以及二极管D3三者并联。

2.根据权利要求1所述的一种用于直流输电系统的能量泄放装置，其特征在于，泄能电阻R两端并联有反向续流二极管D1。

3.根据权利要求1所述的一种用于直流输电系统的能量泄放装置，其特征在于，还包括二极管D4，二极管D4的负极和二极管D3的正极连接，二极管D4的正极和泄能电阻R以及储能电容C连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于直流输电系统的能量泄放装置，其特征在于，二极管D4两端并联有旁路开关K。

5.一种直流输电系统，其特征在于，包括海上风电场(1)、海上换流器(2)、直流海缆(3)、能量泄放装置(4)、陆上换流器(5)和交流主网(6)，所述海上换流器(2)的直流侧和与所述陆上换流器(5)的直流侧通过两根直流海缆(3)连接，两根直流海缆(3)之间并联有权利要求1所述的能量泄放装置。

6.根据权利要求5所述的一种直流输电系统，其特征在于，所述能量泄放装置(4)两端串联有泄能支路电抗器(42)。

7.根据权利要求5所述的一种直流输电系统，其特征在于，所述能量泄放装置(4)设置于陆上侧直流海缆进线处，所述能量泄放装置放置于陆上阀厅内。

8.一种直流输电系统的能量泄放方法，其特征在于，当陆上换流站发生交流故障时，造成陆上站功率送出受阻，从而导致直流侧系统电压升高，当陆上换流器5直流端间的电势高于预设的过压门限时，能量泄放装置将直流回路上的电流导入至能量泄放装置中，将能量泄放至各个泄能模块的泄能电阻R上，通过泄能电阻R将能量释放；在此过程中，钳制住过压门限，发生故障后，在换流阀的直流电压上升过程中，使泄能支路的端间电势保持恒定；

直流侧系统电压恢复至正常值后，当陆上换流器5直流端间电势低于过压门限时，泄能装置所在支路的相对电势变高，能量泄放过程停止，系统恢复运行；伴随直流侧系统电压升高和恢复，能量泄放装置(4)自动投入和退出，实现故障穿越。

9.根据权利要求8所述的一种直流输电系统的能量泄放方法，其特征在于，泄能电阻R采用水冷方式将能量释放。