[发明专利]耗能模块、海上风电经柔性直流外送系统及故障穿越策略

权利要求书

1.一种用于直流斩波的耗能模块，其特征在于，包括全控型器件、二极管D、旁路开关K和耗能电阻R，所述全控型器件、二极管D、旁路开关K和耗能电阻R四者并联，所述耗能模块不含电容，从与其相邻的SM子模块取能。

2.根据权利要求1所述的一种用于直流斩波的耗能模块，其特征在于，所述全控型器件为IGBT。

3.一种海上风电经柔性直流外送系统，其特征在于，包括海上风电场，所述海上风电场的电能依次经过模块化多电平换流器、直流电缆和含集成斩波器的MMC输送至陆上交流系统；其中，含集成斩波器的MMC中集成有权利要求1所述的耗能模块。

4.根据权利要求3所述的一种海上风电经柔性直流外送系统，其特征在于，所述含集成斩波器的MMC包括三相6个桥臂，每个桥臂由n个结构相同的SM子模块级联，并串联n个权利要求1所述的耗能模块，再与一个桥臂电感L₀串联而成，同相的上、下两个桥臂构成一个相单元。

5.根据权利要求3所述的一种海上风电经柔性直流外送系统，其特征在于，当所述耗能模块正常运行时，全控型器件处于开通状态，旁路开关K处于分离状态，此时耗能电阻R被旁路；当全控型器件失效时，旁路开关K闭合，以将故障的耗能模块旁路。

6.一种基于权利要求3所述的海上风电经柔性直流外送系统的故障穿越策略，其特征在于，当陆上换流站发生交流故障，导致陆上换流器直流极线间的电势高于预设的过压门限时，关断部分耗能模块中的全控型器件，并旁路部分SM子模块，将直流回路上的电流导入至耗能模块中的耗能电阻R上，将能量泄放至各个耗能模块的耗能电阻R上；当直流侧系统电压恢复至正常值，且陆上交流系统恢复时，将耗能模块退出运行，实现故障穿越。