【技术实现步骤摘要】
本申请属于电力系统保护，尤其涉及一种基于超导限流器的十二脉动换流器及超导限流器的控制方法。
技术介绍
1、换相失败是高压直流输电系统中的常见故障，主要发生在换流器中。常见的换相失败抑制方法是调整换流站控制策略以调整故障状态下的换流站触发角或直流线路电流，从而降低换相失败的风险。由于逆变角的调节范围和速度存在限制，上述方法对金属性接地等严重短路故障引起的换相失败抑制效果有限。
2、另一种较常见的换相失败抑制方法是串联额外装置。这类装置一般由电容器或电阻器以及半控/全控电力电子器件组成的半桥/全桥电路组成，安装在逆变器交流侧，在故障发生时通过投切电容器或电阻器以补偿换相电压。然而，该方法无法有效兼顾高压直流输电系统故障(包括极间耦合造成的直流过流以及换流阀故障)引起的换相失败，全控型器件的使用则限制了线路功率。因此，针对上述现有的换相失败抑制方法所存在的缺陷，有必要提出一种新的换相失败抑制方式。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种基于超导限流器的十二脉动换流器及超导限流器的控制方法，旨在改善相关技术中的换相失败抑制方法所存在的缺陷。
2、第一方面，本申请实施例提供一种基于超导限流器的十二脉动换流器，包括：
3、第一换流器，包括三个第一上桥臂和三个第一下桥臂，每个第一上桥臂与直流侧正极连接；
4、第二换流器，包括三个第二上桥臂和三个第二下桥臂，每个第二上桥臂与第一换流器的每个第一下桥臂连接，每个第二下桥臂与直流侧负极连接；
6、六个第一超导限流器，在第一换流器中，每个第一上桥臂及其对应的第一下桥臂通过一个第一超导限流器与第一变压器的一个交流端连接；在第二换流器中，每个第二上桥臂及其对应的第二下桥臂通过一个第一超导限流器与第二变压器的一个交流端连接。
7、第一超导限流器包括旁路支路以及通流支路，用于响应于控制信号从旁路支路或通流支路中择一导通；其中，通流支路包含有超导限流单元，在通流支路的实际电流大于超导限流单元的临界电流的情况下，超导限流单元为正常态。
8、在一些实施例中，第一超导限流器包括第一超导限流单元、第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第一电阻以及第二电阻；
9、第一上桥臂与第一超导限流器连接于第一节点，第一下桥臂与第一超导限流器连接于第二节点，第一变压器与第一超导限流器连接于第三节点；
10、第一超导限流单元的第一端与第一节点连接，第一超导限流单元的第二端与第二节点连接；
11、第一开关器件与第一电阻串联于第一节点与第三节点之间，第二开关器件与第二电阻串联于第二节点与第三节点之间；其中，第一开关器件为由第一节点至第三节点的单向导通器件，第四开关器件为由第二节点至第三节点的单向导通器件；
12、第三开关器件连接于第二节点与第三节点之间，第四开关器件连接于第一节点与第三节点之间；其中，第三开关器件为由第二节点至第三节点的单向导通器件，第四开关器件为由第三节点至第一节点的单向导通器件。
13、在一些实施例中，第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件及第四开关器件为半控型开关器件。
14、在一些实施例中，基于超导限流器的十二脉动换流器还包括：
15、两个第二超导限流器，分别与直流侧正极和直流侧负极连接；其中，每个第一上桥臂通过其中一个第二超导限流器与直流侧正极连接，每个第二下桥臂通过另一个第二超导限流器与直流侧负极连接。
16、在一些实施例中，第二超导限流器包括：
17、串联的第二超导限流单元和第五开关器件，用于在第五开关器件导通的情况下，形成通流支路；
18、串联的第三电阻和第六开关器件，用于在第六开关器件导通的情况下，形成旁路支路。
19、在一些实施例中，第二超导限流器还包括：
20、第七开关器件，与第五开关器件并联；
21、第八开关器件，与第六开关器件并联；其中，第五开关器件、第六开关器件、第七开关器件和第八开关器件为单向导通器件，第五开关器件与第七开关器件的导通方向相反，第六开关器件与第八开关器件的导通方向相反。
22、在一些实施例中，超导限流单元由多个超导线圈串联，和/或，并联组成。
23、在一些实施例中，第一变压器的原边绕组和副边绕组为y/y连接，第二变压器的原边绕组和副边绕组为y/δ连接。
24、第二方面，本申请实施例提供一种超导限流器的控制方法，其特征在于，应用于第一方面的基于超导限流器的十二脉动换流器的第一超导限流器，包括：
25、在通流支路导通的情况下，获取超导限流单元的两端电压；
26、在超导限流单元的两端电压未达到第一电压阈值的情况下，维持通流支路导通；
27、在超导限流单元的两端电压达到第一电压阈值的情况下，对通流支路进行异常检测，响应于异常检测结果将通流支路导通切换为旁路支路导通。
28、在一些实施例中，对通流支路进行异常检测，响应于异常检测结果将通流支路导通切换为旁路支路导通，包括：
29、获取通流支路的工作电流；
30、在工作电流的电流方向与预设方向相反的情况下，将通流支路导通切换为旁路支路导通；
31、在超导限流单元的两端电压达到第二电压阈值的情况下，将通流支路导通切换为旁路支路导通；其中，第二电压阈值为超导限流单元的过热电压阈值，第二电压阈值大于第一电压阈值；
32、在第一公式不成立的情况下，将通流支路导通切换为旁路支路导通；其中，第一公式为：
33、
34、其中，γmin为关断角阈值，β为越前触发角，id为直流电流，u△f为换相电压。
35、本申请实施例提供的基于超导限流器的十二脉动换流器，通过在十二脉动换流器的第一换流器和第二换流器上设置多个第一超导限流器，能够控制第一超导限流器在通流状态和旁路状态进行切换，以实现换相失败的抑制。第一超导限流器在通流状态下导通通流支路，通流支路上的超导限流单元可以在电流大于临界电流时失超，进入正常态，从而表现出电阻特性。在发生换相失败时，处于非目标相的正常态的超导限流单元能够对短路电流进行限制，实现换相失败的抑制。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于超导限流器的十二脉动换流器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于超导限流器的十二脉动换流器，其特征在于，所述第一超导限流器包括第一超导限流单元、第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第一电阻以及第二电阻；
3.根据权利要求2所述的基于超导限流器的十二脉动换流器，其特征在于，所述第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件及第四开关器件为半控型开关器件。
4.根据权利要求1所述的基于超导限流器的十二脉动换流器，其特征在于，所述基于超导限流器的十二脉动换流器还包括：
5.根据权利要求4所述的基于超导限流器的十二脉动换流器，其特征在于，所述第二超导限流器包括：
6.根据权利要求5所述的基于超导限流器的十二脉动换流器，其特征在于，所述第二超导限流器还包括：
7.根据权利要求1-6中任一项所述的基于超导限流器的十二脉动换流器，其特征在于，所述超导限流单元由多个超导线圈串联，和/或，并联组成。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的基于超导限流器的十二脉动换流器，其特征在于
9.一种超导限流器的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-8中任一项所述的第一超导限流器，包括：
10.根据权利要求9所述的超导限流器的控制方法，其特征在于，所述对所述通流支路进行异常检测，响应于异常检测结果将所述通流支路导通切换为旁路支路导通，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于超导限流器的十二脉动换流器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于超导限流器的十二脉动换流器，其特征在于，所述第一超导限流器包括第一超导限流单元、第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件、第四开关器件、第一电阻以及第二电阻；
3.根据权利要求2所述的基于超导限流器的十二脉动换流器，其特征在于，所述第一开关器件、第二开关器件、第三开关器件及第四开关器件为半控型开关器件。
4.根据权利要求1所述的基于超导限流器的十二脉动换流器，其特征在于，所述基于超导限流器的十二脉动换流器还包括：
5.根据权利要求4所述的基于超导限流器的十二脉动换流器，其特征在于，所述第二超导限流器包括：
6.根据权利要求5所述的基...
【专利技术属性】
技术研发人员：董新洲，王浩男，胡杨明昊，晁武杰，黄均纬，戴立宇，施慎行，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。