The invention relates to a fault self-clearing MMC topology suitable for multi-terminal DC and DC power grids, belonging to the technical field of multi-terminal DC and DC power grids. The fault self-clearing MMC topology comprises a converter unit and a line unit, in which the converter unit is composed of a converter station with improved structure, and the line unit includes a fast mechanical switch, a set of parallel capacitors and several series diodes. When the fault self-clearing MMC topology is in normal operation, its converter unit runs as a converter station, which is the same as the normal working state; because the line unit is not connected to the line, it does not affect the normal operation of the system; when the fault occurs, the fault is cleared and isolated by cooperating with the control of the converter unit and the line unit.
【技术实现步骤摘要】
一种适用于多端直流和直流电网的故障自清除MMC拓扑
本专利技术涉及一种适用于多端直流和直流电网的故障自清除MMC拓扑,属于多端直流、直流电网领域。
技术介绍
柔性直流输电由于诸多优点,得到了越来越多的重视,多端直流输电和直流电网成为了未来的趋势。但是由于直流线路故障的故障电流没有过零点,所以不能像交流输电那样利用过零点灭弧,这给直流断路器的实现带来了很大的困难,目前的实现方法分为以下几种:基于叠加振荡电流产生电流过零点,进而实现电流分断,缺点是关断延迟过长,关断电流有限;直流线路增加逆变-整流环节,在逆变后的交流侧用交流断路器切断电流,缺点是关断延迟大,要等到电流过零点才能关断,且损耗大、造价昂贵;用大量的电力电子器件串联,上面并联避雷器,在正常工作时电流流过阻抗较低的支路,起到降低损耗的作用,在关断时先将电流转移到电力电子支路,然后将隔离开关打开,再用电力电子器件进行关断,用避雷器吸收故障能量。缺点是关断电流有限,而且关断时要先将电流转移到电力电子支路,还要等待隔离开关完全打开,从一定程度上加大了关断延迟。部分不依赖于直流断路器的故障清除策略,如半全混合拓扑等,由于较大的器件数量和运行损耗,很难实现较好的经济性。未来多端直流和直流电网中的直流断路器的开发依然有很多问题亟待解决,研究适用于高电压、大电流场合,且具有良好快速性、经济性的直流故障清除策略已经成为了迫切需要。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足,本专利技术提供了一种适用于多端直流和直流电网的故障自清除MMC拓扑。本专利技术的目的在于克服当前高压直流断路器电压等级较低,关断较慢,造价过高的缺点。 ...
【技术保护点】
1.一种适用于多端直流和直流电网的故障自清除MMC拓扑,其特征在于:包括换流器单元(1)、线路单元(2);其中换流器单元包括全控型器件(IGBT、IGCT等)、二极管、桥臂电感、金属氧化物避雷器、导线等;线路单元包括快速机械开关、电容、二极管等。
【技术特征摘要】
1.一种适用于多端直流和直流电网的故障自清除MMC拓扑,其特征在于:包括换流器单元(1)、线路单元(2);其中换流器单元包括全控型器件(IGBT、IGCT等)、二极管、桥臂电感、金属氧化物避雷器、导线等;线路单元包括快速机械开关、电容、二极管等。2.根据权利要求1所述的一种适用于多端直流和直流电网的故障自清除MMC拓扑,其特征在于:其换流器单元的组成结构为:在传统换流站的上下桥臂电感之间并联了由若干IGBT开关组和二极管串联而成的支路,同时并联金属氧化物避雷器;换流站采用半桥MMC、全桥MMC、半全桥混合MMC等拓扑,正常运行时该电路截止,换流器单元作为换流站运行,与换流站的功能一样,故障时作为辅助清除故障的换流器单元使用。3.根据权利要求1所述的一种适用于多端直流和直流电网的故障自清除MMC拓扑,其特征在于:线路单元由快速机械开关、电容、二极管组成,其中快速机械开关串联在线路上,电容和二极管...
【专利技术属性】
技术研发人员:贾秀芳,李嘉龙,俞永杰,李帅,赵成勇,许建中,
申请(专利权)人:华北电力大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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