柔性直流换流阀的过压保护方法、装置及其存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及一种柔性直流换流阀的过压保护方法、装置及其存储介质，应用于柔性直流输电系统上，包括以下步骤：S1.确定换流阀发生故障的相位；S2.导通相位对应上桥臂的开关元件；S3.释放换流阀中因故障产生的电流。通过确定换流阀发生故障的相位，根据确定换流阀发生故障的相位，导通与相位相对应上桥臂的开关元件，将发生故障的电流得到释放。与现有柔性直流输电过电压保护方法中采用避雷器防过压相比，该柔性直流换流阀的过压保护方法通过导通现有换流阀上的开关元件实现过压保护，避免了现有柔性直流输电中换流阀功率模块过压导致电子元器件损坏，也不会增加柔性直流输电系统的成本，也不会增大换流阀的体积。

Over pressure protection method, device and storage medium of flexible DC converter valve

【技术实现步骤摘要】
柔性直流换流阀的过压保护方法、装置及其存储介质
本专利技术涉及柔性直流输电
，尤其涉及一种柔性直流换流阀的过压保护方法、装置及其存储介质。
技术介绍
柔性直流输电作为新一代直流输电技术，其在结构上与高压直流输电类似，仍是由换流站和直流输电线路(通常为直流电缆)构成。现有的柔性直流输电中的换流站按照极数量分类，可分为对称单极系统(或称为伪双极)和对称双极系统。在对称双极系统中，由于对称双极系统的直流侧存在直接接地点，当对称双极系统中换流站的换流阀阀侧发生接地故障时，对称双极系统中的相应区间差动保护动作，将闭锁换流站中换流器并发跳闸命令，对称双极系统的断路器断开。在柔性直流输电中一般是采用断路器断开电路的，由于断路器通常需要30～50ms才能断开，换流器闭锁后、断路器断开前换流器中的功率模块还会继续充电，换流器中的功率模块电压可能过高导致其功率模块上的电容或开关器件因过压而被击穿。为了解决上述问题，目前柔性直流输电中采用在换流阀桥臂两端并联避雷器，限制过电压水平，如中国知识产权局在2013年4月17日公开了公开号为CN103050955A一种模块化多电平电压源换流阀的过电压保护方法的专利技术专利。但是此柔性直流输电过电压保护方法中的避雷器会增加成本，而且增加的避雷器会占据空间，增大换流阀的体积。因此，针对上述情况，如何不增加电子元器件避免换流阀的功率模块不出现过压成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种柔性直流换流阀的过压保护方法、装置及其存储介质，用于解决现有柔性直流输电中换流阀功率模块过压导致电子元器件损坏的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种柔性直流换流阀的过压保护方法，应用于柔性直流输电系统上，包括以下步骤：S1.确定换流阀发生故障的相位；S2.导通所述相位对应上桥臂的开关元件；S3.释放所述换流阀中因故障产生的电流。优选地，所述柔性直流输电系统中的换流阀包含由两个单阀组组成的双阀组，每个所述单阀组包括低端阀组和高端阀组，每个所述单阀组的过压保护的步骤包括：若所述高端阀组的阀侧接地发生故障，则仅导通与所述高端阀组发生故障相位相对应上桥臂的开关元件；若所述低端阀组的阀侧接地发生故障，则导通与所述低端阀组发生故障相位相对应上桥臂的开关元件，所述高端阀组上导通任意一相位对应的开关元件。优选地，所述柔性直流输电系统中的换流阀上设置有多个功率模块，每个所述功率模块上设置有至少四个所述开关元件，四个所述开关元件分别为第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件。优选地，所述开关元件为场效应晶体管，所述第一开关元件的集电极和所述第三开关元件的集电极连接，所述第一开关元件的发射极与所述第二开关元件的集电极连接，所述第二开关元件的发射极与所述第四开关元件的发射极连接，所述第四开关元件的集电极与所述第三开关元件的发射极连接；该柔性直流换流阀的过压保护方法的步骤包括：S01.确定换流阀发生故障的相位；S02.导通所述相位对应上桥臂的所述第二开关元件或所述第三开关元件；S03.释放所述换流阀中因故障产生的电流。本专利技术还提供一种柔性直流换流阀的过压保护装置，应用于柔性直流输电系统上，其包括：故障确定单元，用于确定柔性直流输电系统中发生故障的相位；驱动单元，用于根据所述发生故障的相位导通与之相对应上桥臂的开关元件。优选地，若所述柔性直流输电系统中的换流阀包含由两个单阀组组成的双阀组，每个所述单阀组包括低端阀组和高端阀组；所述驱动单元包括：第一驱动单元，用于导通所述高端阀组上桥臂的开关元件；第二驱动单元，用于导通所述低端阀组上桥臂的开关元件。优选地，若所述故障确定单元确定所述高端阀组的阀侧接地发生故障，则所述第一驱动单元导通与所述高端阀组发生故障相位相对应上桥臂的开关元件。优选地，若所述故障确定单元确定所述低端阀组的阀侧接地发生故障，则所述第二驱动单元驱动与所述低端阀组发生故障相位相对应上桥臂的开关元件导通，所述第一驱动单元驱动所述高端阀组上任意一相位对应的开关元件导通。本专利技术还提供一种存储介质，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输至所述处理器上；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述所述的柔性直流换流阀的过压保护方法。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：1.该柔性直流换流阀的过压保护方法通过确定换流阀发生故障的相位，根据确定换流阀发生故障的相位，导通与相位相对应上桥臂的开关元件，让发生故障的电流通过导通的开关元件流向三相交流电形成电流释放回路，从而将发生故障的电流得到释放。与现有柔性直流输电过电压保护方法中采用避雷器防过压相比，该柔性直流换流阀的过压保护方法通过导通现有换流阀上的开关元件实现过压保护，避免了现有柔性直流输电中换流阀功率模块过压导致电子元器件损坏，也不会增加系统成本，也不会增大换流阀的体积；2.该柔性直流换流阀的过压保护装置通过故障确定单元确定发生故障的相位，根据发生故障的相位采用驱动单元控制与之对应相位上的换流阀上桥臂的开关元件导通，使得发生故障的电流释放，避免换流阀中功率模块上电子元件被损坏，也实现了柔性直流换流阀的过压保护。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为现有双极柔性直流输电系统单阀组的换流阀的示意图。图2为现有双极柔性直流输电系统双阀组的换流阀的示意图。图3为现有双极柔性直流输电系统中的换流阀的A相位阀侧接地发生故障后的电流回路图。图4为现有双极柔性直流输电系统发生故障后直接闭锁时充电过程中电压变化过程仿真图。图5为本专利技术实施例所述的柔性直流换流阀的过压保护方法的步骤流程图。图6为本专利技术实施例所述的柔性直流换流阀的过压保护方法中换流阀功率模块的框架图。图7为本专利技术实施例所述的柔性直流换流阀的过压保护方法在发生故障电压变化过程的仿真图。图8为本专利技术实施例所述的柔性直流换流阀的过压保护方法发生故障后过压保护的框架图。图9为本专利技术实施例所述的柔性直流换流阀的过压保护装置的框架图。具体实施方式为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性直流换流阀的过压保护方法，应用于柔性直流输电系统上，其特征在于，包括以下步骤：/nS1.确定换流阀发生故障的相位；/nS2.导通所述相位对应上桥臂的开关元件；/nS3.释放所述换流阀中因故障产生的电流。/n

【技术特征摘要】
1.一种柔性直流换流阀的过压保护方法，应用于柔性直流输电系统上，其特征在于，包括以下步骤：
S1.确定换流阀发生故障的相位；
S2.导通所述相位对应上桥臂的开关元件；
S3.释放所述换流阀中因故障产生的电流。


2.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀的过压保护方法，其特征在于，所述柔性直流输电系统中的换流阀包含由两个单阀组组成的双阀组，每个所述单阀组包括低端阀组和高端阀组，每个所述单阀组的过压保护的步骤包括：
若所述高端阀组的阀侧接地发生故障，则仅导通与所述高端阀组发生故障相位相对应上桥臂的开关元件；
若所述低端阀组的阀侧接地发生故障，则导通与所述低端阀组发生故障相位相对应上桥臂的开关元件，所述高端阀组上导通任意一相位对应的开关元件。


3.根据权利要求1所述的柔性直流换流阀的过压保护方法，其特征在于，所述柔性直流输电系统中的换流阀上设置有多个功率模块，每个所述功率模块上设置有至少四个所述开关元件，四个所述开关元件分别为第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件。


4.根据权利要求3所述的柔性直流换流阀的过压保护方法，其特征在于，所述开关元件为场效应晶体管，所述第一开关元件的集电极和所述第三开关元件的集电极连接，所述第一开关元件的发射极与所述第二开关元件的集电极连接，所述第二开关元件的发射极与所述第四开关元件的发射极连接，所述第四开关元件的集电极与所述第三开关元件的发射极连接；
该柔性直流换流阀的过压保护方法的步骤包括：
S01.确定换流阀发生故障的相位；
S02.导通所述相位对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹常跃，赵晓斌，许树楷，李岩，杨双飞，冯俊杰，辛清明，卢毓欣，郭龙，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44