本发明专利技术提供一种高压直流断路器中IGBT阀保护系统和方法，系统包括断路器控制器、MOV返回单元、检测单元、阀基控制设备、快速机械开关控制器和子模块控制单元；MOV返回单元、检测单元分别与断路器控制器单向连接，阀基控制设备和快速机械开关分别与断路器控制器双向连接，子模块控制单元与阀基控制设备双向连接。本发明专利技术提供的高压直流断路器中IGBT阀保护系统和方法，提高了断路器控制器的可靠性，同时将高压直流断路器的保护范围分工明确，责任清晰，设计简单可靠；子模块保护动作配置和VBC全局保护动作配置能够对IGBT阀进行准确的保护，提高了高压直流断路器中IGBT阀的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种保护方法，具体涉及一种高压直流断路器中IGBT阀保护系统和方法。
技术介绍
随着高压大电流半导体器件和电力电子技术的发展，高压直流输电技术，柔性直流输电技术，直流电网技术等得到了越来越多的关注和应用。由于柔性直流输电线路在发生直流侧双极短路时，直流电流快速上升，电流上升率高达3kA/ms，并且不能通过柔性直流换流阀自身有效阻止短路电流的上升，如果不采取有效措施，会导致换流阀设备的损坏。针对柔性直流输电设备的高压直流断路器能够在短时间内切断故障电流，隔离故障，保护换流阀。申请号为201510089088.3的专利技术专利公开了一种柔性直流多电平换流器的过流保护方法、阀控电子装置、控制保护装置及检测系统，该专利技术利用阀控电子设备和上位机控制保护系统配置的桥臂过流保护在定值和时序上相互配合，当电压源型多电平换流器发生交流母线或者桥臂故障时，提供保护同时又保证柔性直流系统持续运行目标。但是它的保护相对单一，并不能满足阀的保护要求。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种高压直流断路器中IGBT阀保护系统和方法，提高了断路器控制器的可靠性，同时将高压直流断路器的保护范围分工明确，责任清晰，设计简单可靠；子模块保护动作配置和VBC全局保护动作配置能够对IGBT阀进行准确的保护，提高了高压直流断路器中IGBT阀的可靠性。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案:本专利技术提供一种高压直流断路器中IGBT阀保护系统，所述系统包括断路器控制器、MOV返回单元、检测单元、阀基控制设备、快速机械开关控制器和子模块控制单元；所述MOV返回单元、检测单元分别与断路器控制器单向连接，所述阀基控制设备和快速机械开关分别与断路器控制器双向连接，所述子模块控制单元与阀基控制设备双向连接。所述高压直流断路器包括快速机械开关、子模块和避雷器；所述子模块包括IGBT阀；所述快速机械开关与子模块串联后，与避雷器并联。所述断路器控制器包括断路器控制器A和断路器控制器B ;所述检测单元包括检测单元A、检测单元B和检测单元C ;所述快速机械开关控制器包括快速机械开关控制器A和快速机械开关控制器B ;所述阀基控制设备包括阀基控制设备A和阀基控制设备B。所述系统连接柔性直流换流站，所述柔性直流换流站包括柔性直流换流站A和柔性直流换流站B ;所述断路器控制器A与柔性直流换流站A双向连接，同时与柔性直流换流站B双向连接；所述断路器控制器B柔性直流换流站A双向连接，同时与柔性直流换流站B双向连接。所述MOV返回单元与断路器控制器A单向连接，同时与断路器控制器B单向连接；所述检测单元A、检测单元B和检测单元C分别与断路器控制器A单向连接，三者也同时分别与断路器控制器B单向连接；所述快速机械开关控制器A与断路器控制器A双向连接，同时与断路器控制器B双向连接；所述快速机械开关控制器B与断路器控制器A双向连接，同时与断路器控制器B双向连接；所述阀基控制设备A与断路器控制器A双向连接，所述阀基控制设备B与断路器控制器B双向连接。所述阀基控制设备包括核心板、接口板、背板以及电源板。本专利技术还提供一种高压直流断路器中IGBT阀保护方法，所述方法包括以下步骤:步骤1:阀基控制设备对子模块进行监控，当子模块出现故障时，子模块的故障信息通过接口板上传给核心板，核心板将故障信息转换为触发命令，并将触发命令下发给子模块，完成对子模块的控制；步骤2:阀基控制设备对断路器控制器与其自身的通信进行检测，当出现断路器控制器与阀基控制设备通信超时或阀基控制设备中接口板长期无回报时，阀基控制设备上报申请切换断路器控制器的请求；步骤3:阀基控制设备对其内部的电源板进行监视，当电源板出现故障时，阀基控制设备上报电源板的故障信息给断路器控制器；步骤4:断路器控制器和阀基控制设备各自进行平滑切换，当出现柔性直流换流站对断路器控制器进行主动切换、阀基控制器和断路器控制器之间通信故障、断路器控制器和柔性直流换流站之间通信故障、当前系统内部自检异常、阀基控制器与检测单元之间通信异常时，由出现故障的断路器控制器切换到备用的断路器控制器，同时由出现故障的阀基控制设备切换到备用的阀基控制设备。所述步骤1中，子模块出现的故障包括子模块无回报、子模块频繁校验错、子模块报误码率超标、子模块取能故障和子模块过压。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果:1)本专利技术通过采用双冗余保护结构提高了断路器控制器的可靠性；2)本专利技术将高压直流断路器的保护范围分工明确，责任清晰，设计简单可靠；3)本专利技术提出的子模块保护动作配置和VBC全局保护动作配置能够对IGBT阀进行准确的保护，提高了高压直流断路器中IGBT阀的可靠性。【附图说明】图1是本专利技术实施例中高压直流断路器中IGBT阀保护系统结构图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术提供一种高压直流断路器中IGBT阀保护系统和方法，高压直流断路器的IGBT阀作为高压直流断路器的核心、关键设备，保证其安全可靠稳定的运行，不仅是系统对装置的要求，更是装置保护自身的要求。本申请最大程度保证高压直流断路器阀的正常运行。阀基控制设备(Value Base Controller，VBC)能够根据断路器控制保护系统的要求，将上级的解锁\闭锁信号合理的发给主回路和转移支路的子模块(Sub-Module，SM)，并且根据每个子模块上的状态信息进行保护，并将故障判断结果反馈至控制保护单元，由控制保护单元对一次设备进行更高层的保护判断。具体功能的内容包括:(1)断路动作执行功能:根据自身计算和上级指令，顺利完成断路器动作各个过程;(2)阀监视保护功能:在运行过程中，能够对一次设备阀进行监视，对故障做出判断，并完成自身范围内的保护动作；(3)自检和冗余切换功能:VBC实时检测自身的运行情况，如:电源故障、内部通信超时等；一旦发现异常，将采取报警、切换、停运等合理措施，保证系统的可靠运行。本专利技术提供一种高压直流断路器中IGBT阀保护系统，如图1，所述系统包括断路器控制器、MOV (Metal Oxide Varistor，即金属氧化物压敏电阻)返回单元、检测单元、阀基控制设备、快速机械开关控制器和子模块控制单元；所述M0V返回单元、检测单元分别与断路器控制器单向连接，所述阀基控制设备和快速机械开关分别与断路器控制器双向连接，所述子模块控制单元与阀基控制设备双向连接。所述高压直流断路器包括快速机械开关、子模块和避雷器；所述子模块包括IGBT阀；所述快速机械开关与子模块串联后，与避雷器并联。所述断路器控制器包括当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高压直流断路器中IGBT阀保护系统，其特征在于：所述系统包括断路器控制器、MOV返回单元、检测单元、阀基控制设备、快速机械开关控制器和子模块控制单元；所述MOV返回单元、检测单元分别与断路器控制器单向连接，所述阀基控制设备和快速机械开关分别与断路器控制器双向连接，所述子模块控制单元与阀基控制设备双向连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高阳，魏晓光，贺之渊，孔德煜，杨兵建，陈龙龙，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院，国家电网公司，国网湖北省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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