[发明专利]柔性直流换流阀的过压保护方法、装置及其存储介质

说明书

本发明实施例涉及一种柔性直流换流阀的过压保护方法、装置及其存储介质，应用于柔性直流输电系统上，包括以下步骤：S1.确定换流阀发生故障的相位；S2.导通相位对应上桥臂的开关元件；S3.释放换流阀中因故障产生的电流。通过确定换流阀发生故障的相位，根据确定换流阀发生故障的相位，导通与相位相对应上桥臂的开关元件，将发生故障的电流得到释放。与现有柔性直流输电过电压保护方法中采用避雷器防过压相比，该柔性直流换流阀的过压保护方法通过导通现有换流阀上的开关元件实现过压保护，避免了现有柔性直流输电中换流阀功率模块过压导致电子元器件损坏，也不会增加柔性直流输电系统的成本，也不会增大换流阀的体积。

技术领域

本发明涉及柔性直流输电技术领域，尤其涉及一种柔性直流换流阀的过压保护方法、装置及其存储介质。

背景技术

柔性直流输电作为新一代直流输电技术，其在结构上与高压直流输电类似，仍是由换流站和直流输电线路(通常为直流电缆)构成。现有的柔性直流输电中的换流站按照极数量分类，可分为对称单极系统(或称为伪双极)和对称双极系统。在对称双极系统中，由于对称双极系统的直流侧存在直接接地点，当对称双极系统中换流站的换流阀阀侧发生接地故障时，对称双极系统中的相应区间差动保护动作，将闭锁换流站中换流器并发跳闸命令，对称双极系统的断路器断开。

在柔性直流输电中一般是采用断路器断开电路的，由于断路器通常需要30～50ms才能断开，换流器闭锁后、断路器断开前换流器中的功率模块还会继续充电，换流器中的功率模块电压可能过高导致其功率模块上的电容或开关器件因过压而被击穿。

为了解决上述问题，目前柔性直流输电中采用在换流阀桥臂两端并联避雷器，限制过电压水平，如中国知识产权局在2013年4月17日公开了公开号为CN103050955A一种模块化多电平电压源换流阀的过电压保护方法的发明专利。但是此柔性直流输电过电压保护方法中的避雷器会增加成本，而且增加的避雷器会占据空间，增大换流阀的体积。

因此，针对上述情况，如何不增加电子元器件避免换流阀的功率模块不出现过压成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种柔性直流换流阀的过压保护方法、装置及其存储介质，用于解决现有柔性直流输电中换流阀功率模块过压导致电子元器件损坏的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种柔性直流换流阀的过压保护方法，应用于柔性直流输电系统上，包括以下步骤：

S1.确定换流阀发生故障的相位；

S2.导通所述相位对应上桥臂的开关元件；

S3.释放所述换流阀中因故障产生的电流。

优选地，所述柔性直流输电系统中的换流阀包含由两个单阀组组成的双阀组，每个所述单阀组包括低端阀组和高端阀组，每个所述单阀组的过压保护的步骤包括：

若所述高端阀组的阀侧接地发生故障，则仅导通与所述高端阀组发生故障相位相对应上桥臂的开关元件；

若所述低端阀组的阀侧接地发生故障，则导通与所述低端阀组发生故障相位相对应上桥臂的开关元件，所述高端阀组上导通任意一相位对应的开关元件。

优选地，所述柔性直流输电系统中的换流阀上设置有多个功率模块，每个所述功率模块上设置有至少四个所述开关元件，四个所述开关元件分别为第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件。

优选地，所述开关元件为场效应晶体管，所述第一开关元件的集电极和所述第三开关元件的集电极连接，所述第一开关元件的发射极与所述第二开关元件的集电极连接，所述第二开关元件的发射极与所述第四开关元件的发射极连接，所述第四开关元件的集电极与所述第三开关元件的发射极连接；