中第一模块或第二模块的两种结构示意图，该结构中包括可关断器件01、可关断器件03、二极管02、二极管03和储能元件C，其中，可关断器件01与二极管02反并联，可关断器件03与二极管04反并联；可关断器件01、03可以采用单个可控开关器件(如IGBT、IGCT、MOSFET、GTO等全控器件，本实施例后续以IGBI为例)，也可以采用由至少两个可控开关器件串联构成的结构。在图4a所示的模块中，可关断器件Ol的发射极与可关断器件03的集电极相连，其连接点作为模块的第二端点，可关断器件01的集电极经由储能元件C连接可关断器件03的发射极，可关断器件03的发射极作为模块的第一端点。在图4b所示的模块中，可关断器件03的发射极与可关断器件01的集电极相连，其连接点作为模块的第一端点；可关断器件01的发射极经由储能元件C连接可关断器件03的集电极，可关断器件03的集电极作为模块的第二端点。
[0078]需要说明的是，在图1所示电路结构中的各元件，如电抗器、电阻、储能元件等，大多是指等效元件；也就是说，电路结构中的等效元件既可以是单个的元件，也可以是多个同样的元件级联(串联、并联等)而成。例如:并联故障分流电路既可以是由一个晶闸管组成，也可以是由至少两个晶闸管级联而成；所述的电抗器既可以是一个，也可以是由至少两个电抗器级联而成。对于本发明实施例中的任何等效元件，能够实现同样功能的任何等效电路应当都涵盖在本发明实施例的保护范围之内。
[0079]本发明实施例还提供了一种由上述实施例所述的至少一个电压源型多电平换流器所组成的直流输电系统，该系统中，每个电压源型多电平换流器的相单元的交流端点通过交流侧开关连接交流系统，且每个电压源型多电平换流器的第一直流端点、第二直流端点分别通过串联的电抗器及直流侧开关连接直流线路。
[0080]图5为由本发明实施例中三相电压源型多电平换流器组成的两端柔性直流输电系统拓扑结构示意图。图5中，换流器I和换流器2均由三个完全相同的如图1所示的相单元组成；换流器I的三个相单元的交流端点A通过交流侧开关ACBl连接至交流系统AC1，换流器I的第一直流端点P经电抗器01连接至直流侧开关DCBl的第一端点，换流器I的第二直流端点N经电抗器02连接至直流侧开关DCB2的第一端点，直流侧开关DCBl的第二端点连接第一条支流线路的第一端点，直流侧开关DCB2的第二端点连接第二条支流线路的第一端口 ；换流器2的三个相单元的交流端点A通过交流侧开关ACB2连接至交流系统AC2，换流器2的第一直流端点P经电抗器03连接至直流侧开关DCB3的第一端点，换流器2的第二直流端点N经电抗器04连接至直流侧开关DCB4的第一端点，直流侧开关DCB3的第二端点连接第一条支流线路的第二端点，直流侧开关DCB4的第二端点连接第二条支流线路的第二端点。
[0081]本发明实施例还提供了一种应用于直流输电系统的直流线路故障处理方法，该方法主要包括:
[0082]在检测到直流线路发生故障时，闭锁直流输电系统中的换流器，并指示跳开换流器的交流侧开关；
[0083]在交流侧开关跳开后，触发换流器中的并联故障分流电路；
[0084]在直流侧故障电流小于设定的跳直流侧开关电流定值时，指示跳开直流侧开关。
[0085]较佳的，在跳开直流侧开关之后，该方法还包括:
[0086]等待设定的熄弧时间到达时，指示重合换流器的直流侧开关，并指示重合换流器的交流侧开关；
[0087]解锁换流器，恢复直流功率。
[0088]较佳的，上述实施例中的跳直流侧开关电流定值为小于直流侧开关的断弧能力的值。
[0089]上述实施例中的熄弧时间按照直流线路的绝缘强度恢复时间进行设定。优选的，熄弧时间的取值范围为0.1ms-1Os。
[0090]本发明上述实施例的直流线路故障处理方法可以独立实施于所述直流输电系统的每个换流器。
[0091]下面再结合图6进一步详细阐述本发明实施例的直流线路故障处理方法。如图6所示，主要包括:
[0092]步骤601，检测直流线路是否发生故障，如发生故障，执行步骤602 ;否则返回继续检测；
[0093]步骤602，立即闭锁换流器，并发出跳开换流器的交流侧开关的命令，指示跳开换流器的交流侧开关，进入步骤603 ；
[0094]步骤603，判断交流开关是否已跳开，如是，执行步骤504 ;否则，返回继续判断；
[0095]步骤604，在交流开关跳开后，立即触发并联故障分流电路中的晶闸管，进入步骤605 ；
[0096]步骤605，判断直流侧故障电流是否减小至小于设定的跳直流侧开关电流定值，如是，执行步骤606 ;否则，返回继续判断；
[0097]步骤606，在直流侧故障电流减小至小于设定的跳直流侧开关电流定值时，指示跳开直流侧开关，进入步骤607 ；
[0098]跳直流侧开关电流定值设定为小于直流侧开关的断弧能力的值。
[0099]步骤607，判断是否到达设定的熄弧时间，如是，执行步骤608 ;否则，返回继续判断；
[0100]熄弧时间可以按照直流线路的绝缘强度恢复时间进行设定，优选的取值范围为0.1ms-1Os0
[0101]步骤608，指示重合换流器的直流侧开关，进入步骤609 ；
[0102]步骤609，指示重合换流器的交流侧开关，进入步骤610 ；
[0103]步骤610，解锁换流器，恢复直流功率。
[0104]下面再结合图5所示的直流输电系统，进一步详细阐述本发明实施例的直流线路故障处理方法。
[0105]设定跳直流侧开关电流定值为1000A，熄弧时间为100ms。当图5所示柔性直流输电系统中的直流线路K点发生短路时，柔性直流输电系统中的换流器I和换流器2的保护装置均检测到直流线路发生故障，随后立即闭锁换流器I和换流器2，同时发出跳开换流器的交流侧进线开关的命令；待交流侧开关跳开后，立即触发换流器I和换流器2中的并联故障分流电路中的晶闸管；随后当直流侧故障电流减小至小于1000A时，将跳开直流侧开关；经过息弧时间10ms的延时后，依次重合换流器1、2的直流侧开关、交流侧开关，并使换流器1、2重新解锁，恢复直流功率。
[0106]对应本发明实施例的直流线路故障处理方法，本发明实施例还提供了一种直流线路故障处理装置，所述装置应用于本发明实施例的直流输电系统，如图7所示，该装置包括:
[0107]故障检测单元701，用于检测直流线路是否发生故障；
[0108]故障处理单元702，用于在故障检测单元701检测到直流线路发生故障时，闭锁直流输电系统中的换流器，并指示跳开所述交流侧开关；在交流侧开关跳开后，触发换流器中的并联故障分流电路；
[0109]电流检测单元703，用于检测直流侧故障电流，并在直流侧故障电流小于设定的跳直流侧开关电流定值时，通知故障处理单元702 ；
[0110]所述故障处理单元702还用于，在得到电流检测单元703的通知后，指示跳开直流侧开关。
[0111]较佳的，故障处理单元703进一步用于，在直流侧开关跳开之后，等待设定的熄弧时间到达时，指示重合换流器的直流侧开关，并指示重合换流器的交流侧开关；解锁换流器，恢复直流功率。
[0112]需要说明的是，本发明实施例所述的直流线路故障处理装置可以设置于换流器结构的内部，也可以设置于换流器结构的外部；既可以为直流输电系统中的每个换流器单独设置一个直流线路故障处理装置，也可以为直流输电系统中所有换流器设置一个统一的直流线路故障处理装置。
[0113]本发明实施例带来至少以下技术效果:
[0114]1、本发明实施例提供的电压源型多电平换流器在直流线路故障期间通过触发并联故障分流电路中的旁