[实用新型]二极管阀串及柔性直流输电系统

说明书

本实用新型涉及一种二极管阀串及柔性直流输电系统，二极管阀串包括：M个第一二极管子阀串、N个第二二极管子阀串，泄放电阻和过电压保护器；第一二极管子阀串包括K个同向串联的二极管，第二二极管子阀串包括P个同向串联的二极管以及Q个反向串联的二极管，且第一二极管子阀串与第二二极管子阀串中的P个同向串联的二极管相互串联形成第一支路；第二二极管子阀串中的Q个反向串联的二极管与泄放电阻相互串联形成第二支路；第一支路、第二支路及过电压保护器并联设置，其中，M、N、K、P、Q均为正整数。该二极管阀串对称布置，可以替换直流输电线路中的直流断路器，有效隔离短路电流的回流路径。

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种二极管阀串及柔性直流输电系统。

背景技术

现有风力发电机组的柔性直流输电系统的拓扑结构如图1所示，该系统包括直流风机阵列W、第一直流平波电抗器R1、第二直流平波电抗器R2、直流断路器B、模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)换流阀M及电网V。正常情况下，直流风机阵列W产生的直流电通过直流输电线路、第一直流平波电抗器R1、第二直流平波电抗器R2直流断路器B传输到MMC换流阀M，经过逆变升压到交流电网V，第一直流平波电抗器R1和第二直流平波电抗器R2的作用是抑制线路中的谐波成分，提高电能质量。当直流输电线路的直流短路出现故障时，通过直流断路器B断开短路电流的回流路径，以保护MMC换流阀M的安全性。由于直流断路器B是基于绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)的电力电子装备，成本高、控制复杂，故障率高，不能体现柔性直流输电系统的经济性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种二极管阀串及柔性直流输电系统，该二极管阀串对称布置，可以替换直流输电线路中的直流断路器，有效隔离短路电流的回流路径。

一方面，本实用新型提供了一种二极管阀串，包括：M个第一二极管子阀串、N个第二二极管子阀串，泄放电阻和过电压保护器；第一二极管子阀串包括K个同向串联的二极管，第二二极管子阀串包括P个同向串联的二极管以及Q个反向串联的二极管，且第一二极管子阀串与第二二极管子阀串中的P个同向串联的二极管相互串联形成第一支路；第二二极管子阀串中的Q个反向串联的二极管与泄放电阻相互串联形成第二支路；第一支路、第二支路及过电压保护器并联设置，其中，M、N、K、P、Q均为正整数。

根据本实用新型的一个方面，第一二极管子阀串和第二二极管子阀串均包括多个液冷装置，每相邻的两个液冷装置之间设置有二极管，多个液冷装置通过管路相互连通。

根据本实用新型的一个方面，液冷装置包括本体部和连接端，本体部具有容纳冷却介质的容纳腔，连接端设置有与容纳腔连通的进口和出口，每个液冷装置的进口通过管路与相邻的另一个液冷装置的出口连通，且位于首端的液冷装置的进口和位于末端的液冷装置的出口与外界液压泵系统连通。

根据本实用新型的一个方面，第一二极管子阀串和第二二极管子阀串均包括间隔设置的两个压板和设置于两个压板之间的拉杆，拉杆的外周套设有绝缘套，压板与拉杆之间形成容纳空间，多个二极管和多个液冷装置设置于容纳空间。

根据本实用新型的一个方面，两个压板中，其中一个压板与位于末端的液冷装置之间设置有弹性件，另一个压板与位于首端的液冷装置之间设置有绝缘垫。

根据本实用新型的一个方面，液冷装置的连接端与本体部一体成型设置，且连接端的进口和出口的外周倒圆角设置。

根据本实用新型的一个方面，二极管阀串还包括支架，M个第一二极管子阀串和N个第二二极管子阀串分别间隔设置于支架。

根据本实用新型的一个方面，二极管阀串还包括第一底座和转接座，支架通过转接座连接至第一底座，第一底座上设置有多个通孔，泄放电阻和过电压保护器通过通孔分别固定于第一底座。