专利名称：一种基于柔性直流输电系统的换流器阀闭锁装置的制作方法
技术领域：
一种基于柔性直流输电系统的换流器阀闭锁装置技术领域[0001]本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种基于柔性直流输电系统的换流器阀 闭锁装置。
背景技术：
[0002]随着电力电子器件和控制技术的发展，出现了新型的半导体器件一绝缘栅双极晶 体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)在低电压系统的应用，使得IGBT作为 开关器件的电压源换流器(Voltage-Sourced Converter, VSC),随后在工业驱动装置上得 到广泛应用，再经过随后的IGBT器件的电压和容量多次升级后，使得采用绝缘栅双极晶体 管构成的电压源换流器在直流输配电网中应用成为现实。[0003]在直流输配电网应用中换流器采用IGBT阀和两电平(或多电平)三相机构，并使用 脉宽调制技术(Pulse Width Modulation，PWM)控制IGBT阀的开断状况，具备上述功能后使 得由其构成的直流配电网系统在许多方面不同于常规的直流输配电，可以克服常规的直流 输配电中呈现的多类问题。这种新型的直流输配电技术，简称为“柔性直流(High Voltage Direct Current Flexible，HVDC-Flexible)”。目前的柔性直流输电系统均以点对点为主， 如图1所示。[0004]柔性直流(HVDC-Flexible)是从常规直流输配电技术发展而来，优点均为其常规 直流输配电的优点，例如柔性直流输配电线路相比于目前运行中交流输配电网线路要少 一根导线，使其线路成本低，损耗小，节约了输配电线路大量走廊通道；柔性直流配电网系 统为了实现较少故障率，一般采用电缆作为配电网系统通道，电缆的输送容量大、损耗小、 使用周期长、输送距离不受限制；柔性直流配电网系统采用电缆作为输配电通道，一般在地 下使用直埋技术，工程成本低、工期短，还减少对环境的影响；另外，柔性直流配电网系统稳 定强；柔性直流配电网系统可以实现非同步系统的互联；柔性直流配电网系统所输送的有 功功率和无功功率可以快速独立控制；柔性直流配电网系统较好地分期建设、扩展性好； 事故后快速恢复供电和黑启动；可以向无源电网供电等等。[0005]但是，目前投运的柔性直流输电系统大多为双端系统，仅能实现点对点的直流功 率转送。[0006]目前投运的柔性直流输电系统大多为双端系统在保护上分为交流保护区。如图2 所示虚椭圆区内和图2所示虚方框区内的直流保护区，不论是交流保护区或直流保护区故 障均要对换流站的换流器阀进行闭锁，进行保护。[0007]但在某些区域故障，如图2所示的d点故障，其不在交流保护区，也不在直流保护 区，属于交流系统母线保护范围，d点故障交流系统母线保护将交流开关跳闸，断开交流系 统与换流站的联系，但交流开关跳闸后，故障d点仍然存在，大故障电流通过换流站的换流 器阀流向交流保护区，再流向故障点。此时大故障电流通过换流站的换流器阀时会损坏换 流器阀。[0008]因此，迫切需要一种新的柔性直流输电系统的换流器阀闭锁装置，保护换流器阀完好，避免对其造成损坏。实用新型内容[0009]为了解决目前投运的柔性直流输电系统出现故障时，保护虽然动作，但故障点无 法切除，对系统中的换流器阀造成损坏的严重安全隐患的技术问题，本实用新型提供一种 基于柔性直流输电系统的换流器阀闭锁装置，其可以保护换流器阀完好，消除隐患，提高设 备运行功能。[0010]本实用新型提供的一种基于柔性直流输电系统的换流器阀闭锁装置，其适用的所 述柔性直流输电系统包括的交流母线保护范围；[0011]所述交流保护区包括交流保护区用电流互感器和交流母线保护用电流互感器，交 流保护区的其它电气元件；所述直流保护区包括系统整流站阀模块；[0012]所述基于柔性直流输电系统的换流器阀闭锁装置包括[0013]用于与所述柔性直流输电系统的交流开关连接，检测所述交流开关是否跳闸的交 流开关跳位接点；[0014]用于与所述柔性直流输电系统的交流母线保护用电流互感器连接，检测所述交流 母线保护用电流互感器是否感应到电流超过越线整定值的交流电流越限接点；[0015]用于与所述柔性直流输电系统的交流母线连接，检测所述柔性直流输电系统的交 流母线的保护是否已经动作的交流母线保护接点；[0016]所述交流开关跳位接点、交流电流越限接点、交流母线保护接点均连接至一与 门；[0017]所述与门与所述柔性直流输电系统的系统整流站阀模块连接；[0018]在所述交流开关跳位接点检测到所述交流开关跳闸，所述交流电流越限接点检测 到交流母线保护用电流互感器感应到电流超过越线整定值，所述交流母线保护接点检测到 所述交流母线的保护已经动作时，所述与门开出电位到所述系统整流站阀模块，执行对所 述柔性直流输电系统的换流器阀进行闭锁的操作。[0019]实施本实用新型，具有如下有益效果[0020]本实用新型解决了柔性直流输电系统中图2所示的d出现故障，保护虽然动作，但 故障点无法切除，对系统中的换流器阀造成损坏的严重安全隐患问题，其能够及时的切除 故障点，保护换流器阀完好，消除安全隐患，提高了柔性直流输电系统的运行性能。
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0022]图1为现有技术的点对点柔性直流输电系统的简单示意图；[0023]图2为柔性直流输电系统的交直流保护划分简单示意图；[0024]图3为本实用新型提供的基于柔性直流输电系统的换流器阀闭锁装置的简单示 意图。
具体实施方式
[0025]本实用新型提供的一种基于柔性直流输电系统的换流器阀闭锁装置，其适用的所 述柔性直流输电系统具体如图2所示，其包括交流系统、交流开关、交流母线、交流保护区 和直流保护区；[0026]所述交流保护区包括交流保护区用电流互感器和交流母线保护用电流互感器，交 流保护区的其它电气元件；所述直流保护区包括系统整流站阀模块。[0027]如图3所示，本实用新型提供的基于柔性直流输电系统的换流器阀闭锁装置包 括[0028]用于与所述柔性直流输电系统的交流开关连接，检测所述交流开关是否跳闸的交 流开关跳位接点I ;[0029]用于与所述柔性直流输电系统的交流母线保护用电流互感器连接，检测所述交流 母线保护用电流互感器是否感应到电流超过越线整定值的交流电流越限接点2 ；[0030]用于与所述柔性直流输电系统的交流母线连接，检测所述柔性直流输电系统的交 流母线的保护是否已经动作的交流母线保护接点3 ；[0031]所述交流开关跳位接点1、交流电流越限接点2、交流母线保护接点3均连接至一 与门4 ；[0032]所述与门4与图2所示的柔性直流输电系统的系统整流站阀模块连接；[0033]在所述交流开关跳位接点I检测到所述交流开关跳闸，所述交流电流越限接点2 检测到交流母线保护用电流互感器感应到故障电流，所述交流母线保护接点3检测到所述 交流母线的保护已经动作这三个条件同时具备时，所述与门4开出电位到所述系统整流站 阀模块，执行对所述柔性直流输电系统的换流器阀进行闭锁的操作。[0034]需要说明的是，所述交流开关跳位接点I检测所述交流开关是否跳闸，所述交流 电流越限接点2检测交流母线保护用电流互感器是否感应到故障电流，所述交流母线保护 接点3检测所述交流母线的保护是否已经动作均为本领域技术人员所熟知的公知技术，在 此不再赘述。[0035]实施本实用新型，具有如下有益效果[0036]本实用新型解决了柔性直流输电系统中交流母线保护范围出现故障，保护虽然动 作，但故障点无法切除，对系统中的换流器阀造成损坏的严重安全隐患问题，其能够及时的 切除故障点，保护换流器阀完好，消除安全隐患，提高了柔性直流输电系统的运行性能。[0037]值得注意的是，本实用新型描述的是基于柔性直流输电系统的换流器阀闭锁装置 的一种产品形式，其它满足本实用新型所述结构的产品，即使材质、器件名称、外观、器件摆 放顺序等不影响产品特性的因素不相同，仍然属于本实用新型保护的范围。[0038]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能 认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术 人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视 为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种基于柔性直流输电系统的换流器阀闭锁装置，所述柔性直流输电系统包括交流保护区、直流保护区及直流输电线路； 所述交流保护区包括交流保护区用电流互感器和交流母线保护用电流互感器；所述直流保护区包括系统整流站阀模块； 其特征在于，所述基于柔性直流输电系统的换流器阀闭锁装置包括 用于与所述柔性直流输电系统的交流开关连接，检测所述交流开关是否跳闸的交流开关跳位接点； 用于与所述柔性直流输电系统的交流母线保护用电流互感器连接，检测所述交流母线保护用电流互感器是否感应到电流超过越线整定值的交流电流越限接点； 用于与所述柔性直流输电系统的交流母线连接，检测所述柔性直流输电系统的交流母线的保护是否已经动作的交流母线保护接点； 所述交流开关跳位接点、交流电流越限接点、交流母线保护接点均连接至一与门； 所述与门与所述柔性直流输电系统的系统整流站阀模块连接； 在所述交流开关跳位接点检测到所述交流开关跳闸，所述交流电流越限接点检测到交流母线保护用电流互感器感应到电流超过越线整定值，所述交流母线保护接点检测到所述交流母线的保护已经动作时，所述与门开出电位到所述系统整流站阀模块，执行对所述柔性直流输电系统的换流器阀进行闭锁的操作。
专利摘要本实用新型提供一种基于柔性直流输电系统的换流器阀闭锁装置，包括交流开关跳位接点、交流电流越限接点、交流母线保护接点；所述交流开关跳位接点、交流电流越限接点、交流母线保护接点均连接至一与门；所述与门与所述柔性直流输电系统的系统整流站阀模块连接；在所述交流开关跳位接点检测到所述交流开关跳闸，所述交流电流越限接点检测到交流母线保护用电流互感器感应到电流超过越线整定值，所述交流母线保护接点检测到所述交流母线的保护已经动作时，所述与门开出电位到所述系统整流站阀模块，执行对所述柔性直流输电系统的换流器阀进行闭锁的操作。实施本实用新型，可以保护换流器阀完好，消除隐患，提高设备运行功能。
文档编号H02H7/22GK202872352SQ20122056536
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者王世祥 申请人:深圳供电局有限公司