双极拓扑模块化多电平换流器的保护方法技术

本发明专利技术提供双极拓扑模块化多电平换流器的保护方法，正极阀组和负极阀组分别与正极换流变和负极换流变相连；正极阀组和负极阀组共用同一个接地极；其特征在于：检测每个桥臂的桥臂电流IBPA、IBPB、IBPC、IBNA、IBNB和IBNC，检测直流侧的电流IDP和IDNC；在配置直流欠压过流保护基础上至少还配置了换流阀差动保护和换流器差动保护，当换流阀差动保护或换流器差动保护动作时，保护方法包括但不限于：闭锁换流阀，用于主动触发子模块晶闸管导通；跳交流进线开关，用于实现对子模块的快速保护；本发明专利技术避免了当发生阀侧交流故障时，子模块因过流而损坏的情况，保障了模块化多电平换流器的安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统柔性直流输电
，具体涉及。
技术介绍
柔性直流输电采用电压源换流器，可以独立调节有功和无功的输出，提高交流系统的输电能力，易于构成多端直流输电系统，在可再生能源的发电并网、孤岛城市供电以及交流系统互联等应用领域，具有明显的竞争力。随着电力电子器件和控制技术的进步，柔性直流输电系统容量和电压等级越来越高。为了实现大容量功率输送的要求，需要增加子模块数量以提高其电压等级，但过多子模块级联增加阀控设备控制难度，因此采用双极结构形式，在减少单个换流单元子模块级联数目的同时达到同样传输功率的目的，成为一种可行选择。双极柔性直流输电系统结构直流侧接地，当换流器阀区发生接地故障时，与直流侧接地系统形成回路，流过极大的电流，容易损坏换流阀。为了保护换流阀，必须配置相应的保护，作出正确的保护动作，避免换流阀发生损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术不足，提供。本配置于换流阀区的换流阀差动保护、换流器差动保护，增加在保护动作时触发晶闸管导通的动作策略，保证在发生阀区交流故障时模块化多电平换流器的子模块的安全，防止子模块因过流而损坏。为了达成上述目的，本专利技术采用的技术方案是:，所述的双极拓扑模块化多电平换流器包括正极阀组和负极阀组，正极阀组和负极阀组分别与正极换流变和负极换流变相连；正极阀组和负极阀组共用同一个接地极；其特征在于:检测每个桥臂的桥臂电流IBPA、IBPB, IBPC、IBNA、IBNB和IBNC，检测直流侧的电流IDP和IDNC ;在配置直流欠压过流保护基础上至少还配置了换流阀差动保护和换流器差动保护，当换流阀差动保护或换流器差动保护动作时，保护方法包括但不限于:闭锁换流阀，用于主动触发子模块晶闸管导通；跳交流进线开关，用于实现对子模块的快速保护；(IBPA、IBPB和IBPC分别是上桥臂三相电流中的A相电流、B相电流和C相电流；IBNA、IBNB和IBNC分别是下桥臂三相电流中的A相电流、B相电流和C相电流；，以及IDP为正极直流电流，IDNC为接地极直流电流IDNC。进一步的，所配置的换流阀差动保护是指:当检测到I IBPA+IBPB+IBPC+IDP|>Iset或IIBNA+IBNB+IBNC+IDNC | >Iset，即上桥臂三相电流IBPA、IBPB、IBPC与正极直流电流IDP的和的绝对值大于设定动作定值Iset或下桥臂三相电流IBNA、IBNB, IBNC与接地极直流电流IDNC的和的绝对值大于设定动作定值Iset时，换流阀差动保护动作，保护方法为闭锁换流阀、触发子模块晶闸管导通、跳交流进线开关。进一步的，所配置的换流器差动保护是指:当检测到|lDP+IDNC|>Isetl，即正极直流电流IDP与接地极直流电流IDNC的和的绝对值大于设定动作定值Isetl时，换流器差动保护动作，保护方法为闭锁换流阀、触发子模块晶闸管导通、跳交流进线开关。采用上述方案后，本专利技术的有益效果为:本专利技术提供的，增加了换流阀差动保护和换流器差动保护的触发晶闸管导通的保护方法，保证在出现阀侧交流故障时模块化多电平换流器的子模块安全性，避免子模块因过流而损坏。【附图说明】图1双极柔性直流输电系统拓扑；图2双极拓扑中单极的桥臂电流、直流侧电流图；图3子模块结构图。【具体实施方式】以下将结合附图及具体实施例，对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1本，所述的双极拓扑模块化多电平换流器包括正极阀组和负极阀组，正极阀组和负极阀组分别与正极换流变和负极换流变相连；正极阀组和负极阀组共用同一个接地极；检测每个桥臂的桥臂电流IBPA、IBPB、IBPC、IBNA、IBNB和IBNC，检测直流侧的电流IDP和IDNC ;在配置直流欠压过流保护基础上至少还配置了换流阀差动保护和换流器差动保护，当换流阀差动保护或换流器差动保护动作时，保护方法包括但不限于:闭锁换流阀，用于主动触发子模块晶闸管导通；跳交流进线开关，用于实现对子模块的快速保护；(IBPA、IBPB和IBPC分别是上桥臂三相电流中的A相电流、B相电流和C相电流；IBNA、IBNB和IBNC分别是下桥臂三相电流中的A相电流、B相电流和C相电流；，以及IDP为正极直流电流，IDNC为接地极直流电流IDNC。所配置的换流阀差动保护，当检测到I IBPA+IBPB+IBPC+IDP|>Iset或IBNA+IBNB+IBNC+IDNC I >Iset，即上桥臂三相电流IBPA、IBPB、IBPC与正极直流电流IDP的和的绝对值大于设定动作定值Iset或下桥臂三相电流IBNA、IBNB, IBNC与接地极直流电流IDNC的和的绝对值大于设定动作定值Iset时，换流阀差动保护动作，保护方法为闭锁换流阀、触发子模块晶闸管导通、跳交流进线开关。所配置的换流器差动保护，当检测到IDP+IDNCI >Isetl,即正极直流电流IDP与接地极直流电流IDNC的和的绝对值大于设定动作定值Isetl时，换流器差动保护动作，保护方法为闭锁换流阀、触发子模块晶闸管导通、跳交流进线开关。本专利技术提供的，配置的换流阀差动保护和换流器差动保护，增加了两种保护动作后的触发晶闸管导通的动作策略。保证在出现阀侧交流故障时模块化多电平换流器的子模块安全，避免子模块因过流而损坏。图1是双极柔性直流输电系统拓扑，图2显示了双极拓扑中单极的桥臂电流、直流侧电流；按照本专利技术中所述方法，对图1所示的双极拓扑的模块化多电平换流器的保护配置及动作策略进行说明:(I)检测每个桥臂的桥臂电流 IBPA、IBPB, IBPC、IBNA、IBNB, IBNC ；(2)检测直流侧的电流IDP和IDNC ；(3)当 I IBPA+IBPB+IBPC+IDP|>Iset 或 | IBNA+IBNB+IBNC+IDP | >Iset，即上桥臂三相电流IBPA、IBPB, IBPC与正极直流电流IDP的和的绝对值大于设定动作定值Iset或下桥臂三相电流IBNA、IBNB, IBNC与接地极直流电流IDNC的和的绝对值大于设定动作定值Iset时，换流阀差动保护动作，闭锁、触发晶闸管导通、跳交流进线开关；(4)当I IDP+IDNC| >Isetl，即正极直流电流IDP与接地极直流电流IDNC的和的绝对值大于设定动作定值Isetl时，换流器差动保护动作，闭锁、触发晶闸管导通、跳交流进线开关。以上实施例仅为说明本专利技术的技术思想，不能以此限定本专利技术的保护范围，凡是按照本专利技术提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本专利技术保护范围之内。【主权项】1.，所述的双极拓扑模块化多电平换流器包括正极阀组和负极阀组，正极阀组和负极阀组分别与正极换流变和负极换流变相连；正极阀组和负极阀组共用同一个接地极；其特征在于:检测每个桥臂的桥臂电流ΙΒΡΑ、IBPB、IBPC、IBNA、IBNB和IBNC，检测直流侧的电流IDP和IDNC ;在配置直流欠压过流保护基础上至少还配置了换流阀差动保护和换流器差动保护，当换流阀差动保护或换流器差动保护动作时，保护方法包括但不限于:闭锁换流阀，用于主动触发子模块晶闸管导通；跳交流进线开关，用于实现对子模块的快速保护；IBPA、本文档来自技高网...

【技术保护点】
双极拓扑模块化多电平换流器的保护方法，所述的双极拓扑模块化多电平换流器包括正极阀组和负极阀组，正极阀组和负极阀组分别与正极换流变和负极换流变相连；正极阀组和负极阀组共用同一个接地极；其特征在于：检测每个桥臂的桥臂电流IBPA、IBPB、IBPC、IBNA、IBNB和IBNC，检测直流侧的电流IDP和IDNC；在配置直流欠压过流保护基础上至少还配置了换流阀差动保护和换流器差动保护，当换流阀差动保护或换流器差动保护动作时，保护方法包括但不限于：闭锁换流阀，用于主动触发子模块晶闸管导通；跳交流进线开关，用于实现对子模块的快速保护；IBPA、IBPB和IBPC分别是上桥臂三相电流中的A相电流、B相电流和C相电流；IBNA、IBNB和IBNC分别是下桥臂三相电流中的A相电流、B相电流和C相电流；，以及IDP为正极直流电流，IDNC为接地极直流电流IDNC。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王柯，田杰，卢宇，张建锋，李海英，李钢，董云龙，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32