[发明专利]提升换相失败抵御能力的换流器辅助换相电路及控制方法

权利要求书

1.换流器辅助换相电路，其特征在于，包括并联的正向充电电路和负向充电电路；

正向充电电路包括第一电容、第一充电开关和第一输出开关，第一电容的负极接地，第一电容的正极与第一充电开关和第一输出开关的一端连接，第一充电开关和第一输出开关的另一端连接直流受端换流母线；

负向充电电路包括第二电容、第二充电开关和第二输出开关，第二电容的正极接地，第二电容的负极与第二充电开关和第二输出开关的一端连接，第二充电开关和第二输出开关的另一端连接直流受端换流母线；

若交流系统故障，第一输出开关导通，第一电容向换流变压器二次侧提供正向电压及无功支撑，或者第二输出开关导通，第二电容向换流变压器二次侧提供反向电压及无功支撑。

2.根据权利要求1所述的换流器辅助换相电路，其特征在于，第一充电开关、第一输出开关、第二充电开关和第二输出开关均为IGBT；

第一充电开关的E极连接第一电容的正极，C极连接直流受端换流母线；

第一输出开关的C极连接第一电容的正极，E极连接直流受端换流母线；

第二充电开关的E极连接第二电容的负极，C极连接直流受端换流母线；

第二输出开关的C极连接第二电容的负极，E极连接直流受端换流母线。

3.根据权利要求1所述的换流器辅助换相电路，其特征在于，若辅助换相电路初次启动或者交流系统故障切除，第一充电开关导通，第一电容充电，或者第二充电开关导通，第二电容充电。

4.基于权利要求1~3任意一项所述的换流器辅助换相电路的控制方法，其特征在于，包括，

若交流系统故障，控制第一输出开关导通，使第一电容向换流变压器二次侧提供正向电压及无功支撑，或者控制第二输出开关导通，使第二电容向换流变压器二次侧提供反向电压及无功支撑。

5.根据权利要求4所述的换流器辅助换相电路的控制方法，其特征在于，还包括，

若辅助换相电路初次启动或者交流系统故障切除，控制第一充电开关导通，使第一电容充电，或者控制第二充电开关导通，使第二电容充电。

6.根据权利要求5所述的换流器辅助换相电路的控制方法，其特征在于，若辅助换相电路初次启动，控制第一充电开关导通，使第一电容充电，或者控制第二充电开关导通，使第二电容充电，包括：

若辅助换相电路初次启动、所述辅助换相电路所连相的交流相电压为正、第一电容电压小于给定值A1、第一电容电压小于交流相电压瞬时值、且交流相电压变换率大于零，控制第一充电开关导通，使第一电容充电，直到交流相电压变换率大于零的条件不满足或者第一电容电压不小于给定值A1，控制第一充电开关导通关断；

若辅助换相电路初次启动、所述辅助换相电路所连相的交流相电压为负、第二电容电压小于给定值A2、第二电容电压大于交流相电压瞬时值、且交流相电压变换率小于零，控制第二充电开关导通，使第二电容充电，直到交流相电压变换率小于零的条件不满足或者第二电容电压不小于给定值A2，控制第二充电开关导通关断。

7.根据权利要求5所述的换流器辅助换相电路的控制方法，其特征在于，若交流系统故障切除，控制第一充电开关导通，使第一电容充电，或者控制第二充电开关导通，使第二电容充电，包括：

若交流系统故障切除、所述辅助换相电路所连相的交流相电压为正、第一电容电压小于给定值A1、额定运行下交流相电压小于实时交流相电压、且交流相电压变换率大于零，控制第一充电开关导通，使第一电容充电，直到交流相电压变换率大于零的条件不满足或者第一电容电压不小于给定值A1，控制第一充电开关导通关断；

若交流系统故障切除、所述辅助换相电路所连相的交流相电压为负、第二电容电压小于给定值A2、额定运行下交流相电压大于实时交流相电压、且交流相电压变换率小于零，控制第二充电开关导通，使第二电容充电，直到交流相电压变换率小于零的条件不满足或者第二电容电压不小于给定值A2，控制第二充电开关导通关断。

8.根据权利要求4所述的换流器辅助换相电路的控制方法，其特征在于，若交流系统故障，控制第一输出开关导通，使第一电容向换流变压器二次侧提供正向电压及无功支撑，或者控制第二输出开关导通，使第二电容向换流变压器二次侧提供反向电压及无功支撑，包括：

若交流系统故障、且所述辅助换相电路所连相的交流相电压处于正向电压换相期间，控制第一输出开关导通，使第一电容向换流变压器二次侧提供正向电压及无功支撑；

若交流系统故障、且所述辅助换相电路所连相的交流相电压处于负向电压换相期间，控制第二输出开关导通，使第二电容向换流变压器二次侧提供反向电压及无功支撑。