The utility model discloses a DC circuit breaker with multilevel converter function, including nonlinear inductance, resistance, also includes a device structure of one-way DC circuit breaker two series power semiconductor module, four branch current commutation module; the first and second current commutation branch connected in series to form a first leg, third, fourth the current commutation branch connected in series to form a second leg, the two leg is connected with the one-way DC circuit breaker parallel structure. The utility model can greatly reduce device cost, reduce device layout, installation and wiring difficulty; can prevent the AC system fault injection current to DC network converter in DC fault blocking, do not need to jump the AC line switch can remove the DC network transient fault, so as to quickly restart the system.
【技术实现步骤摘要】
一种兼具多电平换流功能的直流断路器
本技术公开了一种兼具多电平换流功能的直流断路器,涉及电力电子设备
技术介绍
多端直流输电是全球电力输配发展的新方向,在多端直流输电中,高压直流断路器是至关重要的设备之一。多端高压直流输电系统由于电压等级高、线路阻抗小,一旦发生线路短路故障,将很快影响到直流输电网络和交流网络,必须迅速切除故障。因此,高压直流断路器需要动作速度快,能够最大限度地减小故障持续时间或抑制故障电流,减小故障对交/直流输电网络的冲击。由于高压直流断路器串联于输电线路,输电线路中潮流方向不确定,电流可能存在两个方向,因此要求断路器能够分断两个方向的直流电流。现有技术中,传统高压直流断路器灭弧时间较长,约几十毫秒,无法满足快速隔离多端直流输电系统故障的需求。模块化多电平换流器是近几年备受关注的一种新型适用于高压应用场合的换流器,它采用子模块级联的方式,通过分别控制每个子模块的状态,可以使换流器输出的交流电压逼近正弦波,从而降低输出电压中的谐波含量,它的出现解决了两电平电压源换流器存在的串联均压问题,具有广阔的应用前景。现有技术中,直流网络发生故障时交流网络可以通过子模块的二极管向故障点提供故障电流,从而造成交、直流侧及换流阀的过流,因此必须通过跳进线开关的方式清除直流故障。在直流网络发生瞬时故障时,所有与其连接的上述两种模块化多电平换流器也需要跳交流进线开关,重新恢复输电的时间将较长。现有技术中也缺少将模块化多电平换流器合理与直流断路器相整合运用的设计。
技术实现思路
本技术的目的是:针对上述现有技术的缺陷,在保证足够快的分断速度和低损耗的前提下,大 ...
【技术保护点】
一种兼具多电平换流功能的直流断路器,其特征在于:包括电感、非线性电阻、四个电流换向支路模块以及两个功率半导体器件模块;所述两个功率半导体模块的具体电路组成相同,两个模块串联连接,组成单向直流断路器结构,所述非线性电阻并联连接于所述单向直流断路器结构的两端;所述四个电流换向支路模块的具体电路组成相同,分别形成第一至第四电流换向支路;第一、第二电流换向支路串联连接形成第一桥臂,第三、第四电流换向支路串联连接形成第二桥臂,上述两个桥臂再与所述单向直流断路器结构并联连接;所述第一、第二电流换向支路的连接处还与所述电感的一端相连接,电感的另一端作为第一电流流入点,所述第三、第四电流换向支路的连接处作为第二电流流入点。
【技术特征摘要】
1.一种兼具多电平换流功能的直流断路器,其特征在于:包括电感、非线性电阻、四个电流换向支路模块以及两个功率半导体器件模块;所述两个功率半导体模块的具体电路组成相同,两个模块串联连接,组成单向直流断路器结构,所述非线性电阻并联连接于所述单向直流断路器结构的两端;所述四个电流换向支路模块的具体电路组成相同,分别形成第一至第四电流换向支路;第一、第二电流换向支路串联连接形成第一桥臂,第三、第四电流换向支路串联连接形成第二桥臂,上述两个桥臂再与所述单向直流断路器结构并联连接;所述第一、第二电流换向支路的连接处还与所述电感的一端相连接,电感的另一端作为第一电流流入点,所述第三、第四电流换向支路的连接处作为第二电流流入点。2.如权利要求1所述的一种兼具多电平换流功能的直流断路器,其特征在于,所述功率半导体模块的具...
【专利技术属性】
技术研发人员:邹翔,吴云峰,江晨,苏昕,高强,黄琴丽,
申请(专利权)人:国家电网公司,国网安徽省电力公司滁州市城郊供电公司,
类型:新型
国别省市:北京,11
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