本发明专利技术涉及一种基于谐振分流回路的换相装置及其实现方法，其设置在两组十二脉动换流阀的一侧，平波电抗器的输入端连接直流母线正极，平波电抗器的输出端并联连接第一晶闸管的阳极、第一LC串联谐振电路的输入端和第一组十二脉动换流桥的高压输入端，第一晶闸管的阴极和第一LC串联谐振电路的输出端并联连接第二晶闸管的阳极，第二晶闸管的阴极和第一组十二脉动换流桥的高压输出端同时接地；第四晶闸管的阳极和第二组十二脉动换流桥的低压输入端同时接地，第四晶闸管的阴极并联连接第三晶闸管的阳极和第二LC串联谐振电路的输入端，第三晶闸管的阴极、第二LC串联谐振电路的输出端和第二组十二脉动换流桥的低压输出端并联连接直流母线负极。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种换相装置及其实现方法，特别是关于一种基于谐振分流回路的换 相装置及其实现方法。
技术介绍
换相失败是逆变器常见故障，在工程中亟需采取相应改善措施。若使用目前的强 迫换相技术将在晶闸管阀上串、并联大量辅助充放电回路和辅助桥臂，会较大程度改变换 流阀结构，使得换流器结构复杂，造成成本的增加和技术上的难题。 传统LCC-HVDC换相时，需要一个具有足够强度的交流电压源为换流阀提供换相 电压，当交流系统存在扰动、电压调节困难以及谐波污染等问题都会给换流器换相造成问 题；在馈入弱交流系统时换相失败发生几率较高，并且可能难以从扰动中恢复，无功控制能 力有限。因此，研究具有改善换相特性作用的新型换相桥路具有重要意义。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种能够有效降低换相失败几率的基于谐振 分流回路的换相装置及其实现方法。 为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种基于谐振分流回路的换相装置， 其设置在两组十二脉动换流阀的一侧，其特征在于：该换相装置包括平波电抗器、第一晶闸 管、第二晶闸管、第一LC串联谐振电路、第三晶闸管、第四晶闸管和第二LC串联谐振电路； 所述平波电抗器的输入端连接直流母线正极，所述平波电抗器的输出端并联连接所述第一 晶闸管的阳极、第一LC串联谐振电路的输入端和第一组十二脉动换流桥的高压输入端，所 述第一晶闸管的阴极和第一LC串联谐振电路的输出端并联连接所述第二晶闸管的阳极， 所述第二晶闸管的阴极和第一组十二脉动换流桥的高压输出端同时接地；所述第四晶闸管 的阳极和第二组十二脉动换流桥的低压输入端同时接地，所述第四晶闸管的阴极并联连接 所述第三晶闸管的阳极和第二LC串联谐振电路的输入端，所述第三晶闸管的阴极、第二LC 串联谐振电路的输出端和第二组十二脉动换流桥的低压输出端并联连接直流母线负极。 所述第一LC串联谐振电路包括第一电感和第一电容，所述第一电感的一端作为 第一LC串联谐振电路的输入端，所述第一电感的另一端串联连接所述第一电容的一端，所 述第一电的另一端作为所述第一LC串联谐振电路的输出端。 所述第二LC串联谐振电路包括第二电感和第二电容，所述第二电感的一端作为 所述第二LC串联谐振电路的输入端，所述第二电感的另一端串联连接所述第二电容的一 端，所述第二电容的另一端作为所述第二LC串联谐振电路的输出端。 所述第一LC串联谐振电路和第二LC串联谐振电路中电感L和电容C大小根据设 定的增加的关断时间tk决定： tk =λ/Ζγ；τ 式中，L、C为两串联谐振电路中的LpL2、Cp(：2的大小。 -种基于谐振分流回路的换相装置的实现方法，其特征在于包括以下步骤：1)当 站内控制保护系统监测到任一组十二脉动换流桥换相失败时，在下一需要换相的桥臂换相 前，触发第二晶闸阀和第四晶闸阀使之导通，直流母线间的电压为第一电容和第二电容进 行充电，使得待换相的桥臂两端承受反向电压；2)换相时，触发第一晶闸阀和第三晶闸阀 使之导通，第一电容和第二电容放电，该放电过程使得待换相的桥臂两端承受反压，顺利 关断；3)换相完成后，所有晶闸阀自然断开，为下一次改善换相做准备。 本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本专利技术基于谐振分流回路的 换相装置，由于不在原有晶闸管阀和主回路中作改动，元件少、易实现，具备工程实用性。2、 本专利技术可以与现有控制保护系统配合使用，当正常运行时不投入使用，当控制保护系统监 测到换相失败时，投入使用，控制灵活，不对直流系统造成长期的附加影响。3、基于谐振分 流回路的换相装置对换相特性的改善程度，取决于谐振回路参数1^、L2、Q、C2，本专利技术可以 根据工程实际，灵活设计谐振参数。本专利技术可以广泛适用于逆变器的换相过程中。【附图说明】 图1是本专利技术基于谐振分流回路的换相装置结构示意图； 图2是本专利技术的基于谐振分流回路的换相装置换相过程示意图； 图3是本专利技术投入谐振分流回路前后桥臂电压对比波形图。【具体实施方式】 以下结合附图来对本专利技术进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更 好地理解本专利技术，它们不应该理解成对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是， 术语"第一"、"第二"等仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。 如图1所示，本专利技术的基于谐振分流回路的换相装置设置在现有的两组十二脉动 换流阀的一侧，该换相装置包括平波电抗器A、第一晶闸管CI、第二晶闸管CV2、第一LC串 联谐振电路、第三晶闸管CV3、第四晶闸管CV4和第二LC串联谐振电路；平波电抗器A的输 入端连接直流母线正极，平波电抗器A的输出端并联连接第一晶闸管CI的阳极、第一LC串 联谐振电路的输入端和第一组十二脉动换流桥B1的高压输入端，第一晶闸管(^的阴极和 第一LC串联谐振电路的输出端并联连接第二晶闸管CV2的阳极，第二晶闸管CV2的阴极和 第一组十二脉动换流桥B1的高压输出端同时接地；第四晶闸管(^4的阳极和第二组十二脉 动换流桥B2的低压输入端同时接地，第四晶闸管CV4的阴极并联连接第三晶闸管CV3的阳 极和第二LC串联谐振电路的输入端，第三晶闸管CV3的阴极、第二LC串联谐振电路的输出 端和第二组十二脉动换流桥B2的低压输出端并联连接直流母线负极。 在一个优选的实施例中，第一LC串联谐振电路包括第一电感Q和第一电容Ci，第 一电感1^的一端作为第一LC串联谐振电路的输入端，第一电感L^勺另一端串联连接第一 电容Q的一当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于谐振分流回路的换相装置，其设置在两组十二脉动换流阀的一侧，其特征在于：该换相装置包括平波电抗器、第一晶闸管、第二晶闸管、第一LC串联谐振电路、第三晶闸管、第四晶闸管和第二LC串联谐振电路；所述平波电抗器的输入端连接直流母线正极，所述平波电抗器的输出端并联连接所述第一晶闸管的阳极、第一LC串联谐振电路的输入端和第一组十二脉动换流桥的高压输入端，所述第一晶闸管的阴极和第一LC串联谐振电路的输出端并联连接所述第二晶闸管的阳极，所述第二晶闸管的阴极和第一组十二脉动换流桥的高压输出端同时接地；所述第四晶闸管的阳极和第二组十二脉动换流桥的低压输入端同时接地，所述第四晶闸管的阴极并联连接所述第三晶闸管的阳极和第二LC串联谐振电路的输入端，所述第三晶闸管的阴极、第二LC串联谐振电路的输出端和第二组十二脉动换流桥的低压输出端并联连接直流母线负极。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马为民，李亚男，许韦华，魏晓光，庞辉，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网北京经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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