[发明专利]一种适用于直流电网的具备自适应重合闸能力的电容箝位型直流断路器拓扑

说明书

本发明涉及一种适用于直流电网的具备自适应重合闸能力的电容箝位型直流断路器拓扑，属于多端直流、直流电网技术领域；该直流断路器拓扑包含通流模块、电容箝位模块和自适应重合闸判断模块，其中通流模块由快速机械开关、晶闸管、直流电抗器组成，电容箝位模块由快速机械开关、晶闸管、电容、组成；自适应重合闸判断模块由快速机械开关、电阻组成。该直流断路器拓扑通过电容箝位模块主动升压，使得w点的电位电压与直流侧系统电压形成压差，从而使得直流故障线路被快速隔离，同时保证在故障穿越全过程中，换流器不会发生闭锁；自适应重合闸判断模块可以区分瞬时性故障与永久性故障，避免盲目重合闸于永久性故障对系统造成严重危害。

技术领域

本发明涉及一种适用于直流电网的具备自适应重合闸能力的电容箝位型直流断路器拓扑，属于多端直流、直流电网领域。

背景技术

基于模块化多电平换流器的柔性直流电网技术由于具有有功无功解耦控制、不存在换相失败、谐波含量低等优势，可以实现多电源供电和多落点受电，是未来电网互联与大规模可再生能源并网的重要手段。在大容量、远距离输电工程中，架空线是主要传输方式，但由于其长期暴露在外界空气中，因此存在较高的故障风险。由于直流电网发生短路故障时，故障电流发展迅速，且直流系统不具备自然过零点，因此对直流故障隔离策略提出了更高的要求。目前最普遍的故障隔离策略是采用直流断路器，混合式直流断路器兼具低通态损耗特性与快速分断双特征优势，是目前优选直流断路器类型。但是混合型直流断路器需要大量IGBT器件串并联，这使得混合式直流断路器造价高昂。部分不依赖于直流断路器的故障清除策略，如半全混合拓扑等，由于器件使用量较多，因此投资成本和运行成本较高，在一定程度上降低了经济性。此外，以上拓扑均无法实现自适应重合闸，即无法判定故障类型是瞬时性故障还是永久性故障。若盲目重合闸于永久性故障，不仅不能使系统恢复正常供电，而且对系统稳定和电气设备所造成的危害将远超过正常运行状态下发生故障时对系统的危害。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种适用于直流电网的具备自适应重合闸能力的电容箝位型直流断路器拓扑。

本发明的目的在于克服当前高压直流断路器价格高昂和无法实现自适应重合闸的缺点。