路晶闸管，可分担大部分故障回路的电流，有利于直流开关断开故障；
[0115]2、本发明实施例提供的电压源型多电平换流器开断直流侧开关过程中，由于旁路晶闸管回路的存在，不会造成严重的过电压问题；
[0116]3、本发明实施例提供的电压源型多电平换流器中的并联故障分流电路实现简单，投入成本较小；
[0117]4、本发明实施例提供的直流线路故障处理方法，通过合理的再启动控制时序，在直流线路发生瞬时故障时可以实现柔性直流输电系统再启动，快速恢复直流功率；
[0118]5、本发明实施例提供的直流线路故障处理方法，操作过程简单可靠，易于实现。
[0119]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种电压源型多电平换流器，其特征在于， 所述换流器包括至少一个相单元，每个所述相单元包括第一桥臂和第二桥臂，所述第一桥臂的第一端点作为所述相单元的第一直流端点，所述第二桥臂的第一端点作为所述相单元的第二直流端点；所述第一桥臂的第二端点和所述第二桥臂的第二端点短接，作为所述相单元的交流端点； 所述第一桥臂包括相互串联的至少两个可投切的第一模块和一个第一电抗器，所述第一电抗器的第一端点连接所述相单元的交流端点，所述第一电抗器的第二端点连接所述串联的至少两个第一模块的第一端点，所述串联的至少两个第一模块的第二端点连接所述相单元的第一直流端点； 所述第二桥臂包括相互串联的至少两个可投切的第二模块和一个第二电抗器，所述第二电抗器的第一端点连接所述相单元的交流端点，所述第二电抗器的第二端点连接所述串联的至少两个第二模块的第一端点，所述串联的至少两个第二模块的第二端点连接所述相单元的第二直流端点； 所述第一电抗器的第二端点和所述第二电抗器的第二端点之间连接有并联故障分流电路。2.根据权利要求1所述电压源型多电平换流器，其特征在于， 所述并联故障分流电路包括一个晶闸管，所述第一电抗器的第二端点连接所述晶闸管的阳极，所述第二电抗器的第二端点连接所述晶闸管的阴极；或者， 所述并联故障分流电路包括串联的至少两个晶闸管，所述第一电抗器的第二端点连接所述串联的晶闸管的阳极，所述第二电抗器的第二端点连接所述串联的晶闸管的阴极。3.根据权利要求2所述电压源型多电平换流器，其特征在于，所述并联故障分流电路还包括避雷器， 当所述并联故障分流电路包括一个晶闸管时，所述避雷器与所述一个晶闸管并联，当所述并联故障分流电路包括串联的至少两个晶闸管时，所述避雷器与所述串联的至少两个晶闸管并联； 所述避雷器的第一端点连接所述第一电抗器的第二端点，所述避雷器的第二端点连接所述第二电抗器的第二端点。4.根据权利要求1至3任一项所述电压源型多电平换流器，其特征在于，所述第一模块、第二模块分别包括:串联的第一可关断器件和第二可关断器件、与所述第一可关断器件反并联的第一二极管、与所述第二可关断器件反并联的第二二极管、储能元件，所述储能元件与所述第一可关断器件和第二可关断器件的串联支路并联； 其中，所述第一可关断器件的负极与所述第二可关断器件的正极相连，连接点作为所述第一模块的第二端点，第二可关断器件的负极作为所述第一模块的第一端点；或者，所述第二可关断器件的正极作为所述第一模块的第二端点，所述第二可关断器件的负极与所述第一可关断器件的正极相连，连接点作为所述第一模块的第一端点。5.根据权利要求4所述电压源型多电平换流器，其特征在于，所述储能元件为电容器。6.根据权利要求4所述电压源型多电平换流器，其特征在于，所述可关断器件为绝缘栅双极型晶体管IGBT、电子注入增强门极晶体管IEGT、集成门极换流晶闸管IGCT、金属氧化层半导体场效晶体管MOSFET或门极可关断晶闸管GT0。7.根据权利要求6所述电压源型多电平换流器，其特征在于， 所述可关断器件为IGBT或IEGT时，所述可关断器件的正极为所述IGBT或IEGT的集电极，所述可关断器件的负极为所述IGBT或IEGT的发射极； 所述可关断器件为IGCT或GTO时，所述可关断器件的正极为所述IGCT或GTO的阳极，所述可关断器件的负极为所述IGCT或GTO的阴极； 所述可关断器件为MOSFET时，所述可关断器件的正极为所述MOSFET的发射极，所述可关断器件的负极为所述MOSFET的集电极。8.一种直流输电系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1至7任一项所述的至少一个电压源型多电平换流器，每个所述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，且每个所述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。9.一种直流线路故障处理方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求8所述的直流输电系统，所述方法包括: 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； 在所述交流侧开关跳开后，触发所述换流器中的并联故障分流电路； 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。10.根据权利要求9所述直流线路故障处理方法，其特征在于，在跳开直流侧开关之后，所述方法还包括: 等待设定的熄弧时间到达时，指示重合所述换流器的直流侧开关，并指示重合所述换流器的交流侧开关； 解锁所述换流器，恢复直流功率。11.根据权利要求9或10所述直流线路故障处理方法，其特征在于，所述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。12.根据权利要求10所述直流线路故障处理方法，其特征在于，所述熄弧时间按照直流线路的绝缘强度恢复时间进行设定。13.根据权利要求12所述直流线路故障处理方法，其特征在于，所述熄弧时间的取值范围为 0.1ms-1Os014.一种故障处理装置，其特征在于，所述装置应用于权利要求8所述的直流输电系统，所述装置包括: 故障检测单元，用于检测直流线路是否发生故障； 故障处理单元，用于在所述故障检测单元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；在所述交流侧开关跳开后，触发所述换流器中的并联故障分流电路； 电流检测单元，用于检测直流侧故障电流，并在所述直流侧故障电流小于设定的跳直流侧开关电流定值时，通知所述故障处理单元； 所述故障处理单元还用于，在得到所述电流检测单元的通知后，指示跳开直流侧开关。15.根据权利要求14所述故障处理装置，其特征在于，所述故障处理单元进一步用于，在直流侧开关跳开之后，等待设定的熄弧时间到达时，指示重合所述换流器的直流侧开关， 并指示重合所述换流器的交流侧开关；解锁所述换流器，恢复直流功率。
【专利摘要】本发明公开了一种电压源型多电平换流器，包括相单元，相单元包括第一、第二桥臂，第一桥臂的第一端点为相单元的第一直流端点，第二桥臂的第一端点为相单元的第二直流端点；第一桥臂、第二桥臂的第二端点短接，为相单元的交流端点；第一桥臂包括串联的第一模块和一个第一电抗器，第一电抗器的第一端点连交流端点，第二端点连第一模块的第一端点，第一模块的第二端点连第一直流端点；第二桥臂包括串联的第二模块和一个第二电抗器，第二电抗器的第一端点连交流端点，第二端点连第二模块的第一端点，第二模块的第二端点连第二直流端点；第一电抗器、第二电抗器的第二端点间连并联故障分流电路。本发明还公开了一种直流输电系统、故障处理方法和装置。
【IPC分类】H02M7/483, H02J3/36
【公开号】CN105099242
【申请号】CN201410197048
【发明人】沈国荣, 田杰, 曹冬明, 李海英, 董云龙, 汪楠楠, 刘海彬, 卢宇
【申请人】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
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月9日
【公告号】WO2015169115A1