双向功率阀及其控制方法和使用其的混合多端高压直流系统技术方案

提供用于发生在高压直流导体中的电流的双向功率阀(1)、用于其的控制方法以及采用双向功率阀的混合多端高压直流系统。双向功率阀(1)包括第一导通方向(D1)的第一功率二极管布置(10)，第二导通方向(D2)的第二功率二极管(11)布置；与第二功率二极管(11)串联连接的机械隔离开关(12)；其中：第一功率二极管布置(10)与串联连接的第二功率二极管布置(11)和机械隔离开关(12)并联连接；并且第一功率二极管布置(10)的第一导通方向(D1)与第二功率二极管布置(11)的第二导通方向(D2)彼此相反。可以以对开关事件定时精度更低要求来实现电流的换向和重换向，这使得机械隔离开关(12)和功率二极管的使用成为可能。因而这将导致成本和功率传输损耗显著降低。

Bi-directional power valve, control method for it and hybrid multiterminal HVDC system using it

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双向功率阀、用于其的控制方法和使用其的混合多端高压直流系统
本专利技术涉及一种功率阀，更具体地涉及一种双向功率阀、其控制方法、以及采用双向功率阀的混合多端高压直流系统(HVDC)。
技术介绍
已知功率二极管可以用于高压直流(HVDC)系统，以允许直流电流通过直流(DC)输电线在一个方向上传递到逆变器，且阻断在相反方向上的直流电流。阻断在相反方向上的直流电流对去除发生在直流输电线上的故障电流很重要，故障电流通常为短路接地的结果。在论文“ALCCandMMChybridHVDCtopologywithDClinefaultclearancecapability”,GengTangandZhengXu,Volume62,November2014,InternationalJournalofElectricalPower&EnergySystems中描述这种功率二极管布置。论文提出了一种混合多端HVDC系统(混合MTDC系统)，其中整流器采用电网换相变流器(LCC)且逆变器采用两个电压源变流器(VSC)。系统提供直流输电线故障消除能力，适合于大功率传输。用安装在靠近逆变器处架空线(直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发生在高压直流导体中的电流的双向功率阀，包括：第一导通方向的第一功率二极管布置；第二导通方向的第二功率二极管布置；与所述第二功率二极管布置串联连接的机械隔离开关；其中：所述第一功率二极管布置与串联连接的所述第二功率二极管布置和所述机械隔离开关并联连接；并且所述第一功率二极管布置的所述第一导通方向与所述第二功率二极管布置的所述第二导通方向彼此相反。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于发生在高压直流导体中的电流的双向功率阀，包括：第一导通方向的第一功率二极管布置；第二导通方向的第二功率二极管布置；与所述第二功率二极管布置串联连接的机械隔离开关；其中：所述第一功率二极管布置与串联连接的所述第二功率二极管布置和所述机械隔离开关并联连接；并且所述第一功率二极管布置的所述第一导通方向与所述第二功率二极管布置的所述第二导通方向彼此相反。2.根据权利要求1所述的双向功率阀，其中：所述第一功率二极管布置包括多个串联连接的第一功率二极管单元。3.根据权利要求2所述的双向功率阀，其中：所述第二功率二极管布置包括第二功率二极管单元；并且所述第二功率二极管单元的反向峰值电压基本上等于或者大于所述多个第一功率二极管单元的正向偏置电压之和，且小于所述正向偏置电压之和的预定倍数。4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的双向功率阀，还包括：功率阀控制器，所述功率阀控制器适于响应于所述高压直流导体电流方向从所述第二导通方向换向到所述第一导通方向而控制所述机械隔离开关断开。5.根据权利要求4所述的双向功率阀，还包括：电流传感器，所述电流传感器用于感测所述高压直流导体电流方向并且向所述功率阀控制器发送表示所述高压直流导体电流方向的信号；其中：当所述信号表明所述高压直流导体电流方向与所述第一功率二极管布置的所述第一导通方向一致时，所述机械隔离开关被控制成断开。6.根据权利要求4或5所述的双向功率阀，其中：所述功率阀控制器进一步地适于响应于所述高压直流导体电流方向从所述第一导通方向换向到所述第二导通方向而控制所述机械隔离开关闭合。7.一种混合多端高压直流系统，包括：根据前述权利要求中任一项所述的用于发生在所述高压直流导体中的电流的双向功率阀；基于LCC的整流器；基于VSC的第一逆变器；以及基于VSC的第二逆变器；其中：所述基于VSC的第一逆变器通过所述高压直流导体和所述双向功率阀连接到所述基于LCC的整流器和所述基于VSC的第二逆变器两者之一；并且所述双向功率阀的所述第一功率二极管布置的所述第一导通方向指向所述基于VSC的第一逆...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓波，贝尔特·伯格达尔，苑春明，姚大伟，杨超，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH