基于电压钳位原理的多端口限流断路器及故障切除方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电压钳位原理的多端口限流直流断路器，包括并联的主支路和电压钳位支路，所述主支路包括n条与直流母线相并连的支路，每条支路主要由快速机械开关、反并联晶闸管组、限流电感串联组成；所述电压钳位支路包括n+1个故障选择晶闸管、缓冲电感和可变钳位电压模块，n+1个故障选择晶闸管并联后与缓冲电感、可变钳位电压模块串联。本发明专利技术采用晶闸管作为主开关器件，通过电压钳位支路主动升压，利用晶闸管半控性切断故障，电压钳位支路与故障点形成LC振荡回路关断支路晶闸管，随后近端换流站对电压钳位支路进行充电，就此完成重合闸，具有通态损耗低、经济性良好、快速重合闸等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于电压钳位原理的多端口限流断路器及故障切除方法
本专利技术涉及柔性直流输电
，具体涉及一种基于电压钳位原理的多端口限流断路器及故障切除方法。
技术介绍
随着模块化多电平换流器的发展，利用模块化多电平换流器构成直流电网是电力工业界近年来备受关注的一个热点。直流电网需要在直流侧对直流输电线路进行互联，发生直流故障时，需要快速隔离故障线路以避免直流电网电压崩溃，为此，直流断路器是大型直流电网不可或缺的装置。多年来，直流断路器的研究取得了持续性的进展，从较早的机械式、全固态式到当前主流的混合式，直流断路器在开断性能上得到了极大的提升。近年来，得益于强大的输电能力与相对低廉的建设成本，基于架空线路的大容量高压直流电网备受关注，被认为是未来直流电网的主流形式。这就对直流断路器提出了更高的要求，主要体现在故障清除时间、限流能力、重合闸速度3个方面。直流电网电压水平越高，在相同的故障清除时间内，故障电流越大，越有可能导致换流站在故障清除前闭锁，出现功率传输中断的情况，严重威胁电网稳定性。这就要求直流断路器以更短的故障清除时间、更强的限流能力，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电压钳位原理的多端口限流断路器，包括并联的主支路和电压钳位支路，其特征在于：/n所述主支路包括n条与直流母线相并连的支路，每条支路主要由快速机械开关、反并联晶闸管组、限流电感串联组成，其中，n≥1；/n所述电压钳位支路包括n+1个故障选择晶闸管、缓冲电感和可变钳位电压模块，n+1个故障选择晶闸管并联后与缓冲电感、可变钳位电压模块串联，可变钳位电压模块一端通过缓冲电感、故障选择晶闸管分别与直流母线、主支路相连，可变钳位电压模块另一端与直流母线相连，同时还与主支路相连构成能量转移通路；/n所述可变钳位电压模块包括两组电容、三个快速机械开关和四个反并联晶闸管组，四个反并联晶闸管组构成H桥...

【技术特征摘要】
1.一种基于电压钳位原理的多端口限流断路器，包括并联的主支路和电压钳位支路，其特征在于：
所述主支路包括n条与直流母线相并连的支路，每条支路主要由快速机械开关、反并联晶闸管组、限流电感串联组成，其中，n≥1；
所述电压钳位支路包括n+1个故障选择晶闸管、缓冲电感和可变钳位电压模块，n+1个故障选择晶闸管并联后与缓冲电感、可变钳位电压模块串联，可变钳位电压模块一端通过缓冲电感、故障选择晶闸管分别与直流母线、主支路相连，可变钳位电压模块另一端与直流母线相连，同时还与主支路相连构成能量转移通路；
所述可变钳位电压模块包括两组电容、三个快速机械开关和四个反并联晶闸管组，四个反并联晶闸管组构成H桥晶闸管组，两组电容、三个快速机械开关构成串接在H桥晶闸管组两个桥臂之间的H桥电容组，通过调节三个快速机械开关，改变两组电容的串并联状态。


2.一种利用权利要求1所述的多端口限流断路器进行直流故障切除的方法，其特征在于：包括：
线路故障时：保护系统检测到故障，向近端限流断路器传递触发信号，通过可变钳位电压模块内三个快速机械开关的闭合，将两组电容由并联变成串联，电容电压上升为2倍预充电电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱博，徐攀腾，李建勋，谷裕，杨学广，严海健，郑星星，宋述波，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局，
类型：发明
国别省市：广东;44