直流输电电路、直流输电系统及直流输电电路的控制方法与流程

本发明涉及柔性直流输电
技术领域：
，尤其涉及直流输电电路、直流输电系统及直流输电电路的控制方法。
背景技术：
：随着柔性直流输电系统的不断发展，基于模块化多电平变流器(modularmultilevelconverter，mmc)的柔性直流输电系统广泛应用于海岛电网连接、电网间非同步互联以及分布式能源接入等业务场景。但是，该类型的柔性直流输电系统由于阻尼相对较小，故障电流的传输速度也较快，这自然提高了对于柔性直流电网保护策略的要求。然而，大多数的柔性直流输电系统并不能满足该要求。可见，柔性直流输电系统存在着电网保护能力较弱的技术问题。上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。技术实现要素：本发明的主要目的在于提供直流输电电路、直流输电系统及直流输电电路的控制方法，旨在解决柔性直流输电系统电网保护能力较弱的技术问题。为实现上述目的，本发明提供一种直流输电电路，所述直流输电电路包括控制器与mcc，所述控制器与所述mcc连接，所述mcc包括第一全桥电路、第二全桥电路、第三全桥电路、第四全桥电路以及第一半桥电路；其中，第一预设变流器的第一端与所述第一全桥电路连接，所述第一全桥电路与所述第一半桥电路连接，所述第一半桥电路与所述第二全桥电路连接，所述第二全桥电路与所述第一预设变流器的第二端连接；第二预设变流器的第一端与所述第三全桥电路连接，所述第三全桥电路与所述第一半桥电路连接，所述第一半桥电路与所述第四全桥电路连接，所述第四全桥电路与所述第二预设变流器的第二端连接；所述控制器，在接收到与所述第一预设变流器对应的故障发生信息时，对所述第一全桥电路以及所述第二全桥电路进行闭锁操作，并维持与所述第二预设变流器连接的第三全桥电路以及第四全桥电路处于运行状态。优选地，所述控制器，在接收到与所述第一预设变流器对应的故障消除信息时，对所述第一全桥电路以及所述第二全桥电路进行闭锁恢复操作，以使所述第一全桥电路以及所述第二全桥电路恢复为运行状态。优选地，所述mcc包括全桥电路与半桥电路，所述全桥电路包括所述第一全桥电路、所述第二全桥电路、所述第三全桥电路以及所述第四全桥电路，所述半桥电路包括所述第一半桥电路，所述全桥电路中包括全桥子模块，所述半桥电路中包括半桥子模块；所述控制器，获取预设交流相电压峰值与预设电容电压；根据所述预设交流相电压峰值与所述预设电容电压在预设子模块数量计算公式下确定所述全桥子模块的第一模块数量与所述半桥子模块的第二模块数量；在所述全桥电路中部署数量为所述第一模块数量的全桥子模块，在所述半桥电路中部署数量为所述第二模块数量的半桥子模块。优选地，所述控制器，根据所述预设交流相电压峰值与所述预设电容电压确定所述全桥子模块的模块数量与所述半桥子模块的模块数量之和所处的第一数值范围；根据所述预设交流相电压峰值与所述预设电容电压确定所述全桥子模块的模块数量所处的第二数值范围；根据所述第一数值范围与所述第二数值范围确定所述全桥子模块的第一模块数量与所述半桥子模块的第二模块数量。优选地，所述第一模块数量与所述第二模块数量相等；所述控制器，分别对所述全桥子模块与所述半桥子模块进行排序，以获得排序结果；根据预设最近电平逼近调制模型生成模块基准值；在所述模块基准值小于或等于所述第一模块数量时，从所述半桥子模块中选取处于预设电压偏差范围内的半桥子模块作为待投切半桥子模块；基于所述排序结果对所述待投切半桥子模块进行投切操作。优选地，所述控制器，在所述模块基准值大于所述第一模块数量时，计算出所述模块基准值与所述第一模块数量之间的数量差；基于所述排序结果从所述全桥子模块中选取数量为所述数量差的全桥子模块作为待投切全桥子模块；对所述待投切全桥子模块进行投切操作。优选地，所述控制器，检测当前电流方向；根据所述当前电流方向确定从所述排序结果中选取所述全桥子模块的选取顺序；根据所述选取顺序从所述全桥子模块中选取数量为所述数量差的全桥子模块作为待投切全桥子模块。优选地，所述控制器，采集当前直流电流；在所述当前直流电流大于或等于预设整定电流值时，将与所述当前直流电流对应的全桥子模块作为过流全桥子模块；对所述过流全桥子模块内的绝缘栅双极型晶体管进行闭锁操作。此外，本发明还提出一种直流输电系统，所述直流输电系统包括第一预设变流器、第二预设变流器以及如上文所述的直流输电电路；其中，所述第一预设变流器与所述直流输电电路连接，所述第二预设变流器与所述直流输电电路连接。此外，本发明还提出一种直流输电电路的控制方法，基于如上文所述的直流输电电路，所述直流输电电路的控制方法包括：在接收到与所述第一预设变流器对应的故障发生信息时，对所述第一全桥电路以及所述第二全桥电路进行闭锁操作，并维持与所述第二预设变流器连接的第三全桥电路以及第四全桥电路处于运行状态。本发明技术方案通过设置控制器、第一全桥电路、第二全桥电路、第三全桥电路、第四全桥电路以及第一半桥电路，形成了一种直流输电电路。该直流输电电路在柔性直流输电系统中部署了mmc的拓扑结构，具体地，将在每个桥臂内部署包括有两路并联的全桥部分，再将并联的全桥部分分别与第一预设变流器以及第二预设变流器进行连接。在第一预设变流器发生直流故障时，可隔离与第一预设变流器连接的全桥部分，而保证与第二预设变流器连接的全桥部分以及半桥部分可以正常运行。明显地，在发生直流故障时，可以有效地限制故障发生范围，隔离直流故障，并保护无故障发生的回路不受影响，解决了柔性直流输电系统电网保护能力较弱的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本发明直流输电电路一实施例的柔性直流输电系统示意图；图2为本发明直流输电电路一实施例的mmc1拓扑结构示意图；图3a为本发明直流输电电路一实施例的全桥子模块结构示意图；图3b为本发明直流输电电路一实施例的半桥子模块结构示意图；图4为本发明直流输电电路一实施例的混合型mmc调制和均压方式示意图；图5a为本发明直流输电电路一实施例的交流网侧电压的稳态波形示意图；图5b为本发明直流输电电路一实施例的交流网侧电流的稳态波形示意图；图6a为本发明直流输电电路一实施例的mmc2直流侧电压的稳态波形示意图；图6b为本发明直流输电电路一实施例的mmc2直流侧电流的稳态波形示意图；图7a为本发明直流输电电路一实施例的单极接地故障下mmc2侧直流电压示意图；图7b为本发明直流输电电路一实施例的单极接地故障下mmc3侧直流电压示意图；图8a为本发明直流输电电路一实施例的单极接地故障下交流侧电压示意图；图8b为本发明直流输电电路一实施例的单极接地故障下交流侧电流示意图；图9a为本发明直流输电电路一实施例的双极接地故障下mmc1交流侧电压示意图；图9b为本发明直流输电电路一实施例的双极接地故障下mmc1交流侧电流示意图；图10a为本发明直流输电电路一实施例的双极接地故障下mmc2直流侧电压示意图；图10b为本发明直流输电电路一实施例的双极接地故障下mmc2直流侧电流示意图；图11a为本发明直流输电电路一实施例的双极接地故障下mmc3直流侧电压示意图；图11b为本发明直流输电电路一实施例的双极接地故障下mmc3直流侧电流示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100控制器203第三全桥电路201第一全桥电路204第四全桥电路202第二全桥电路301第一半桥电路本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种直流输电电路。参照图1，在本发明实施例中，该直流输电电路包括控制器100与mcc，所述控制器100与所述mcc连接，所述mcc包括第一全桥电路201、第二全桥电路202、第三全桥电路203、第四全桥电路204以及第一半桥电路301；其中，第一预设变流器的第一端与所述第一全桥电路201连接，所述第一全桥电路201与所述第一半桥电路301连接，所述第一半桥电路301与所述第二全桥电路202连接，所述第二全桥电路202与所述第一预设变流器的第二端连接；第二预设变流器的第一端与所述第三全桥电路203连接，所述第三全桥电路203与所述第一半桥电路301连接，所述第一半桥电路301与所述第四全桥电路204连接，所述第四全桥电路204与所述第二预设变流器的第二端连接；所述控制器100，在接收到与所述第一预设变流器对应的故障发生信息时，对所述第一全桥电路201以及所述第二全桥电路202进行闭锁操作，并维持与所述第二预设变流器连接的第三全桥电路203以及第四全桥电路204处于运行状态。需要说明的是，可将本实施例所描述的技术方案实施于柔性直流输电系统中，比如，可参见图1，图1中记录了柔性直流输电系统的示例，而且，该柔性直流输电系统具体为三端放射式并联型柔性直流输电系统。其中，直流输电电路中所包含的mcc可简记为mmc1；而整流侧mmc1将外接逆变侧mcc，逆变侧mcc分别有第一预设变流器与第二预设变流器。在图1中，mmc1指该直流输电电路包含的mcc，mmc2指第一预设变流器，mmc3指第二预设变流器。在图2中，图2中记录了作为核心结构的mmc1的拓扑结构，可见，该拓扑结构具有直流故障处理能力。具体而言，mcc1将包括全桥电路与半桥电路，将包括全桥子模块(full-bridgesub-module，fbsm)的电路记为全桥电路，将包括半桥子模块(half-bridgesub-module，hbsm)的电路记为半桥电路。在图2中，全桥电路包括有第一全桥电路201、第二全桥电路202、第三全桥电路203以及第四全桥电路204，半桥电路包括有第一半桥电路301。若以图2所绘制的三列电路中的第一列电路为例，可见，若以交流侧vgi为界可将第一列电路分为上桥臂与下桥臂，上桥臂包括有第一全桥电路201、第三全桥电路203以及第一全桥电路201的上半部分，下桥臂包括有第二全桥电路202、第四全桥电路204以及第一全桥电路201的下半部分，第一全桥电路201的上半部分与下半部分均由半桥子模块、电阻以及电感构成。可以理解的是，若mmc1的桥臂仅由半桥子模块组成，在直流侧发生短路故障时，由于半桥子模块无法进行直流故障隔离，将影响正常运行。所以，本实施例在含有半桥子模块的基础上加入了全桥子模块，以隔离直流故障。其中，全桥子模块结构可参加图3a，半桥子模块结构可参加图3b。可以理解的是，每个桥臂均由半桥部分和全桥部分组成，而且，桥臂上的全桥部分采用两路并联的形式，比如，第一全桥电路201与第三全桥电路203并联，第二全桥电路202与第四全桥电路204并联。全桥部分并联后再分别与逆变侧的mmc2直流侧和mmc3直流侧相连，可见，mmc2与mmc3共用半桥部分。明显地，通过在mmc1中设置了该种类型的全桥子模块并联回路，使得在直流故障发生时，故障电流回路通过闭锁设计的mmc1中并联的一路全桥子模块时将被切断，而无故障侧的逆变器仍可以通过并联的另一路全桥子模块完成功率传输的功能，维持正常运行。具体地，若第一预设变流器mmc2发生直流故障，控制器100侧将自动生成一描述有mmc2的故障发生信息，参见图2可知，mmc2连接第一全桥电路201、第一全桥电路201连接第一半桥电路301、第一半桥电路301连接第二全桥电路202、第二全桥电路202连接mmc2，可见，mmc2连接有第一全桥电路201与第二全桥电路202。所以，控制器100侧可对第一全桥电路201与第二全桥电路202进行闭锁操作，而不操作第三全桥电路203以及第四全桥电路204，这使得第一全桥电路201与第二全桥电路202被隔离，而第三全桥电路203以及第四全桥电路204仍可与mmc3正常运行，提高了电网保护能力。此外，考虑到具有故障清除能力的子模块类型存在多种，可简记为故障清除子模块，比如，全桥子模块、钳位双子模块(clampdoublesub-module，cdsm)、串联双子模块(seriesdoublesub-module，sdsm)、二极管钳位型子模块(diode-clampsub-module，dcsm)和增强自阻型子模块(elf-blockingsub-module，sbsm)等。这些子模块类型进行故障清除的原理在于，在检测到故障之后，将闭锁绝缘栅双极型晶体管(insulatedgatebipolartransistor，igbt)的控制信号，这时，子模块的电容反向接入放电回路，从而使得二极管承受反压关断。但是，以上列举的故障清除子模块虽然具有故障清除能力，但是，相较于半桥子模块，普遍增加了开关器件的数量，子模块的造价相对较高。这是限制其大规模应用的主要原因，所以，可采用将半桥子模块和故障清除子模块进行共用的混合型mmc，可简记桥臂并联式子模块混合型mmc，为既能减少开关器件数量，又能利用故障清除子模块开断故障电流。明显地，本实施例描述的mmc1正是属于该种混合型mmc，所以，该mmc1不仅提高了电网保护能力，也减少开关器件数量，在工程维度降低了造价。本发明技术方案通过设置控制器100、第一全桥电路201、第二全桥电路202、第三全桥电路203、第四全桥电路204以及第一半桥电路301，形成了一种直流输电电路。该直流输电电路在柔性直流输电系统中部署了mmc的拓扑结构，具体地，将在每个桥臂内部署包括有两路并联的全桥部分，再将并联的全桥部分分别与第一预设变流器以及第二预设变流器进行连接。在第一预设变流器发生直流故障时，可隔离与第一预设变流器连接的全桥部分，而保证与第二预设变流器连接的全桥部分以及半桥部分可以正常运行。明显地，在发生直流故障时，可以有效地限制故障发生范围，隔离直流故障，并保护无故障发生的回路不受影响，解决了柔性直流输电系统电网保护能力较弱的技术问题。进一步地，所述控制器100，在接收到与所述第一预设变流器对应的故障消除信息时，对所述第一全桥电路201以及所述第二全桥电路202进行闭锁恢复操作，以使所述第一全桥电路201以及所述第二全桥电路202恢复为运行状态。需要说明的是，在多端柔性直流输电系统中，若发生故障，mmc桥臂上的二极管将反向截止，导致电流回路被切断，这意味着整个mmc将无法正常工作，进而导致与它相连的另外多个mmc也无法正常工作。但是，由于采用了如图2所示的mmc1结构，可在隔离故障的前提下，将不影响其他变流器的工作状态。在闭锁第一全桥电路201与第二全桥电路202以隔离故障短路电流后，还可正常侧的继续工作，即维持第三全桥电路203以及第四全桥电路204正常工作。而且，在mmc2的故障消除后，将自动生成故障消除信息，以开放被闭锁的第一全桥电路201以及第二全桥电路202，使得如图2所示的三端柔性直流输电系统能够最终恢复正常工作。其中，闭锁操作是指故障点被断开，导致失去了电流回路，也就被成功隔离；闭锁恢复操作是指将其恢复至未断开的状态。进一步地，所述mcc包括全桥电路与半桥电路，所述全桥电路包括所述第一全桥电路201、所述第二全桥电路202、所述第三全桥电路203以及所述第四全桥电路204，所述半桥电路包括所述第一半桥电路301，所述全桥电路中包括全桥子模块，所述半桥电路中包括半桥子模块；所述控制器100，获取预设交流相电压峰值与预设电容电压；根据所述预设交流相电压峰值与所述预设电容电压在预设子模块数量计算公式下确定所述全桥子模块的第一模块数量与所述半桥子模块的第二模块数量；在所述全桥电路中部署数量为所述第一模块数量的全桥子模块，在所述半桥电路中部署数量为所述第二模块数量的半桥子模块。需要说明的是，可参考图2，鉴于mm1属于半桥子模块和故障清除子模块进行共用的混合型mmc，而针对混合型mmc电路开断直流故障电流的电气要求，桥臂中全桥子模块的数目nf和半桥子模块的数目nh将满足下列的预设子模块数量计算公式：其中，nh为第二模块数量，nf为第一模块数量，uc为预设电容电压，uph为预设交流相电压峰值。进一步地，所述控制器100，根据所述预设交流相电压峰值与所述预设电容电压确定所述全桥子模块的模块数量与所述半桥子模块的模块数量之和所处的第一数值范围；根据所述预设交流相电压峰值与所述预设电容电压确定所述全桥子模块的模块数量所处的第二数值范围；根据所述第一数值范围与所述第二数值范围确定所述全桥子模块的第一模块数量与所述半桥子模块的第二模块数量。需要说明的是，第一数值范围为，(nh+nf)uc≥uph；第二数值范围为，nfuc≥uph。若通过该预设子模块数量计算公式进行实验测算，可得，明显地，联系第一数值范围与第二数值范围可确定第一模块数量与第二模块数量的数值。可以理解的是，若将全桥子模块的模块数量与半桥子模块的模块数量的和值记为第三模块数量，第一模块数量占据第三模块数量的比例最少为0.43。考虑多种故障情况下，全桥子模块所占的比例可选取为0.5。比如，若mmc电路的交流输出为21电平，不考虑冗余模块，则第三模块数量的模块数可设为20个，预设电容电压为2kv。所以，第一模块数量为10个，第二模块数量也为10个。此外，图2中所示的全桥子模块与半桥子模块的数量仅用于解释说明。若第一模块数量为10个，第二模块数量也为10个，则第一全桥电路201至第四全桥电路204中的全桥子模块的数量均为10；第一半桥电路301实际上包括上桥臂的半桥电路与下桥臂的半桥电路，上桥臂的半桥电路中的半桥子模块的数量为10，下桥臂的半桥电路中的半桥子模块的数量也为10。进一步地，所述第一模块数量与所述第二模块数量相等；所述控制器100，分别对所述全桥子模块与所述半桥子模块进行排序，以获得排序结果；根据预设最近电平逼近调制模型生成模块基准值；在所述模块基准值小于或等于所述第一模块数量时，从所述半桥子模块中选取处于预设电压偏差范围内的半桥子模块作为待投切半桥子模块；基于所述排序结果对所述待投切半桥子模块进行投切操作。可以理解的是，鉴于混合型mmc的特殊性，可对基于电容电压排序的调制与均压方式进行改进。具体地，可参考图4所示的混合型mmc调制和均压方式示意图，通过最近电平逼近调制(nearestlevelmodulation，nlm)技术来确定mmc中进行投切的子模块数量。比如，可先对全桥子模块(ucf1，…，ucfn)的电压与半桥子模块(uch1，…，uchn)的电压分开进行各自排序，得到的电压排序结果为sd1、sd2、sd3…sdx，其中，电压排序结果中可分别包括“全桥子模块的电压偏差从小至大的排序结果”与“半桥子模块的电压偏差从小至大的排序结果”；再获取预设参考电压uacref，将预设参考电压通过预设最近电平逼近调制模型来获得调制结果，调制结果为桥臂投入模块数m，也可称为模块基准值。按照模块基准值进行子模块的投切操作，可使得电平电压逼近该预设参考电压。接着，可将模块基准值m与第一模块数量10进行比较，若m≤10，比较结果为“n”，则可优先对m个的半桥子模块进行投切，不对全桥子模块进行投切。当然，由于半桥子模块的数量为10，可依据电压排序结果从中选取m个电压偏差较大的半桥子模块进行优先投切。其中，预设电压偏差范围可设置为电压偏差数值较大的数值范围。进一步地，所述控制器100，在所述模块基准值大于所述第一模块数量时，计算出所述模块基准值与所述第一模块数量之间的数量差；基于所述排序结果从所述全桥子模块中选取数量为所述数量差的全桥子模块作为待投切全桥子模块；对所述待投切全桥子模块进行投切操作。需要说明的是，可参考图4所示的混合型mmc调制和均压方式示意图，若m＞10，比较结果为“y”，表示半桥子模块的数量为10明显不够，可再分别在两路全桥子模块中选取m-10个全桥子模块进行投切。比如，可按照“全桥子模块的电压偏差从小至大的排序结果”，从中选取m-10个电压偏差较大的全桥子模块进行优先投切。进一步地，所述控制器100，检测当前电流方向；根据所述当前电流方向确定从所述排序结果中选取所述全桥子模块的选取顺序；根据所述选取顺序从所述全桥子模块中选取数量为所述数量差的全桥子模块作为待投切全桥子模块。具体地，至于“分别在两路全桥子模块中选取m-10个全桥子模块”的选取方式，可依据排序结果和电流方向进行选取。具体而言，若当前电流方向为充电方向，则可按照“全桥子模块的电压偏差从小至大的排序结果”顺序选取m-10个全桥子模块，即选取电容电压较低的m-10个子模块；若当前电流方向为放电方向，则可按照“全桥子模块的电压偏差从小至大的排序结果”逆序选取m-10个全桥子模块，即选取电容电压较高的m-10个子模块。可以理解的是，通过该种待投切的子模块的选取方式可以降低全桥子模块的投切次数，减少了igbt开关损耗，提高了电容电压的平衡性。进一步地，所述控制器100，采集当前直流电流；在所述当前直流电流大于或等于预设整定电流值时，将与所述当前直流电流对应的全桥子模块作为过流全桥子模块；对所述过流全桥子模块内的绝缘栅双极型晶体管进行闭锁操作。具体地，还可对本实施例描述的电路拓扑进行过流保护，具体而言，若检测到某一直流线路的当前直流电流大于或等于预设整定电流值，则可迅速闭锁相关全桥子模块内的igbt。其中，该直流线路相关的全桥子模块可记为过流全桥子模块，过流全桥子模块包括mmc1中与故障侧对应的全桥子模块以及故障侧逆变器内的全桥子模块。通过闭锁过流全桥子模块可以反压开断直流故障电流，以起到过流保护的作用。进一步地，所述控制器100，采集预设时钟的当前时刻；在所述当前时刻大于预设等待时长时，对所述过流全桥子模块进行放开操作，并监测实时直流电流；在所述实时直流电流大于或等于所述预设整定电流值时，对所述过流全桥子模块内的绝缘栅双极型晶体管进行闭锁操作，并开断与所述实时直流电流对应的断路器。具体地，在闭锁过流全桥子模块后，可将预设等待时长设为0.05s，若当前直流电流为0且0.05s之后，可尝试恢复igbt驱动脉冲。若仍然检测到实时直流电流过流，则可彻底闭锁该直流线路对应的过流全桥子模块的igbt，同时，开断对应的逆变侧交流断路器。待故障电流消失后，开断直流输电线路隔离开关，为检修人员作业做好准备。此外，可通过pscad仿真平台运行本实施例记录的技术方案，比如，可在pscad仿真平台中搭建如图1所示的三端柔性直流输电系统，mmc1为本实施例设计的mmc，mmc2与mmc3为普通的子模块混合型mmc。第一，在实际运行中，当该三端柔性直流输电系统稳定运行时，整流侧mmc1与两路直流输电线路相联，并分别向两端的mmc2与mmc3传输40mw的有功功率，此刻该三端柔性直流输电系统的稳态响应可参见图5a、5b、6a以及6b。参见图5a以及5b，可知，mmc1在稳态运行时，交流网侧电压与交流网侧电流均保持完整的正弦波形。参见图6a以及6b，可知，mmc2在稳态运行时，可以保持端电压恒定为40kv，稳态误差小于1kv，电流稳定在1ka左右，即mmc1向mmc2或mmc3传输的功率均为40mw。第二，在mmc2直流侧发生故障时，可设置当直流电流超过3ka时mmc2中的全桥子模块全部闭锁，使得故障电流在mmc2中的回路被断开；同时，可令与mmc2相连的mmc1中的全桥子模块也闭锁，此时相当于故障点的两端均被断开，故障电流失去电流回路，被隔离。而在mmc1中的半桥子模块以及与正常工作的mmc3相连的全桥子模块均保持正常工作，因此，mmc1和mmc3仍可以不受mmc2直流侧故障的影响，维持在正常的工作状态。并且，正常工作端的直流侧电压的波动能够在3ms之内恢复正常。经过整定延时后，故障侧的全桥子模块解锁，桥臂导通，使得故障侧的直流电压可在3ms内立即恢复到原电压值40kv左右，可参加图7a以及图7b，同时，故障侧的直流电流在经过几个周期的振荡后也可恢复到1ka左右。故障侧mmc2的直流在恢复时，正常侧mmc3的直流电压将保持稳定。至于图8a以及图8b展示了在故障发生时，交流侧电压可保持稳定，交流侧电流大小下降为原本的一半。故障结束后又恢复正常。第三，还可通过pscad仿真平台运行本实施例记录的技术方案，并在双极短路故障下进行故障隔离功能的验证。具体而言，可在三端柔直输电系统中的mmc2侧设置双极短路故障来进行电流隔离功能的验证，故障发生时间仍为0.35s，故障持续时间设置为30ms，闭锁时间为50ms。在发生双极接地故障后，交流侧电压不受影响，电流跌落为原来的1/2，如图9a以及图9b所示，故障结束后电流恢复原来的大小。故障发生后，整流器的故障侧全桥子模块闭锁，直流电流下降为0；故障结束后，全桥子模块解除闭锁，故障侧的直流电压迅速恢复到40kv，直流电流在经过振荡后逐渐恢复到1ka，如图10a以及图10b所示。正常侧的直流电压和电流在故障发生后，会在短暂波动后迅速恢复正常，故障结束后，直流侧电压保持为40kv，而交流侧电流略有波动，最后仍稳定在1ka，如图11a以及图11b所示。可见，此设计不仅可以隔离故障且不影响其他变流器的工作状态，还可降低全桥子模块上igbt的开关损耗，在工程实际中具有重要意义。本发明还提出一种直流输电系统，该直流输电系统包括第一预设变流器、第二预设变流器以及如上文所述的直流输电电路；其中，所述第一预设变流器与所述直流输电电路连接，所述第二预设变流器与所述直流输电电路连接。本发明还提出一种直流输电电路的控制方法，基于如上文所述的直流输电电路，所述直流输电电路的控制方法包括：在接收到与所述第一预设变流器对应的故障发生信息时，对所述第一全桥电路201以及所述第二全桥电路202进行闭锁操作，并维持与所述第二预设变流器连接的第三全桥电路203以及第四全桥电路204处于运行状态。以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12