一种混合式换流器拓扑结构及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种混合式换流器拓扑结构及其控制方法，其中，该拓扑结构包括：至少一相主支路，每相主支路包括上桥臂主支路和下桥臂主支路，上桥臂主支路上设置有第一晶闸管阀，下桥臂主支路上设置有第二晶闸管阀；至少一相辅助支路，每相辅助支路包括上桥臂辅助支路和下桥臂辅助支路，上桥臂辅助支路上设置有第一辅助换向阀，下桥臂辅助支路上设置有第二辅助换向阀；辅助支路与主支路并联，用于在主支路换相失败时，辅助主支路进行强迫换相；可关断阀设置在主支路或者辅助支路上，用于强迫换相时，将主支路的电流转移至辅助支路。通过实施本发明专利技术，实现主支路的可靠关断和每相桥臂的主动换相，避免换相失败的发生，保证电网运行的稳定安全。稳定安全。稳定安全。

【技术实现步骤摘要】
一种混合式换流器拓扑结构及其控制方法


[0001]本专利技术涉及电力电子中的换流
，具体涉及一种混合式换流器拓扑结构及其控制方法。

技术介绍

[0002]传统的电网换相高压直流(line commutated converter high voltage direct current，LCC
‑
HVDC)输电系统具有远距离大容量输电、有功功率可控等优势，在世界范围内广泛应用。换流器作为直流输电的核心装备，是实现交、直流电能转换的核心功能单元，其运行可靠性很大程度上决定了特高压直流电网的运行可靠性。
[0003]由于传统换流器多采用半控型器件晶闸管作为核心部件构成六脉动桥换流拓扑，每个桥臂由多级晶闸管及其缓冲部件串联组成，由于晶闸管不具备自关断能力，在交流系统故障等情况下容易发生换相失败，导致直流电流激增和直流传输功率迅速大量损失，影响电网的稳定安全运行。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种混合式换流器拓扑结构及其控制方法，以解决换相失败影响电网稳定安全运行的问题。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合式换流器拓扑结构，所述拓扑结构通过换流变压器接入交流电网，其特征在于，所述拓扑结构：至少一相主支路，每相主支路包括上桥臂主支路和下桥臂主支路，所述上桥臂主支路上设置有第一晶闸管阀，所述下桥臂主支路上设置有第二晶闸管阀；所述主支路的一端接入直流母线，另一端接入所述换流变压器的输出端；至少一相辅助支路，每相辅助支路包括上桥臂辅助支路和下桥臂辅助支路，所述上桥臂辅助支路上设置有第一辅助换向阀，所述下桥臂辅助支路上设置有第二辅助换向阀；所述辅助支路与所述主支路并联，用于在所述主支路换相失败时，辅助所述主支路进行强迫换相；可关断阀，设置在所述主支路或者辅助支路上，用于强迫换相时，将所述主支路的电流转移至所述辅助支路。2.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述上桥臂辅助支路与所述上桥臂主支路并联，所述下桥臂辅助支路与所述下桥臂主支路并联；所述可关断阀设置在每相上桥臂主支路和每相下桥臂主支路上；其中，设置在上桥臂主支路上的所述可关断阀的一端连接所述第一晶闸管阀，另一端连接所述换流变压器的输出端；设置在下桥臂主支路上的所述可关断阀的一端连接所述第二晶闸管阀，另一端连接直流母线负极。3.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述上桥臂辅助支路与所述上桥臂主支路并联，所述下桥臂辅助支路与所述下桥臂主支路并联；所述可关断阀分别设置在所述上桥臂辅助支路和所述下桥臂辅助支路上；其中，设置在所述上桥臂辅助支路上的所述可关断阀的一端连接所述第一辅助换向阀，另一端连接所述换流变压器的输出端；设置在所述下桥臂辅助支路上的所述可关断阀的一端连接所述第二辅助换向阀，另一端连接直流母线负极。4.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述上桥臂主支路和下桥臂主支路串联；所述上桥臂辅助支路和所述下桥臂辅助支路串联；所述可关断阀的一端连接所述上桥臂主支路和所述下桥臂主支路的连接端，另一端连接所述换流变压器的输出端；所述上桥臂辅助支路和所述下桥臂辅助支路的连接端与所述换流变压器的输出端连接。5.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述上桥臂主支路和下桥臂主支路串联；所述上桥臂辅助支路和所述下桥臂辅助支路串联；所述可关断阀的一端连接所述上桥臂辅助支路和所述下桥臂辅助支路的连接端，另一端连接所述换流变压器的输出端；所述上桥臂主支路和所述下桥臂主支路的连接端与所述换流变压器的输出端连接。6.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述拓扑结构包括两个可关断阀，所述上桥臂主支路和下桥臂主支路串联；所述上桥臂辅助支路和所述下桥臂辅助支路串联；其中，第一可关断阀的一端与每相上桥臂主支路连接，另一端与每相上桥臂辅助支路连接；第二可关断阀的一端与每相下桥臂主支路连接，另一端与每相下桥臂辅助支路连接。7.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述拓扑结构还包括：
至少一个隔离阀，设置在交流母线上，用于隔离所述主支路和所述辅助支路之间的电压。8.根据权利要求7所述拓扑结构，其特征在于，所述至少一个隔离阀的第一端分别连接每相上桥臂主支路和每相下桥臂主支路的连接端，第二端连接所述上桥臂辅助支路和所述下桥臂辅助支路的连接端；所述拓扑结构包括两个可关断阀，所述上桥臂主支路和下桥臂主支路串联；所述上桥臂辅助支路和所述下桥臂辅助支路串联；其中，第一可关断阀的一端与每相上桥臂主支路连接，另一端与每相上桥臂辅助支路连接；第二可关断阀的一端与下桥臂主支路连接，另一端与下桥臂辅助支路连接。9.根据权利要求7所述拓扑结构，其特征在于，所述上桥臂主支路和下桥臂主支路串联；所述上桥臂辅助支路和所述下桥臂辅助支路串联；所述上桥臂主支路和下桥臂主支路均设置有所述可关断阀；每相上桥臂主支路的可关断阀与每相下桥臂主支路的可关断阀之间的连接端与所述隔离阀的第一端连接；所述上桥臂辅助支路和所述下桥臂辅助支路之间的连接端与各个所述隔离阀的第二端连接。10.根据权利要求7所述拓扑结构，其特征在于，所述上桥臂主支路和下桥臂主支路串联；所述上桥臂辅助支路和所述下桥臂辅助支路串联；所述上桥臂辅助支路和所述下桥臂辅助支路均设置有所述可关断阀，所述上桥臂辅助支路的可关断阀与所述下桥臂辅助支路的可关断阀之间的连接端与所述至少一个隔离阀的第二端连接。11.根据权利要求7所述拓扑结构，其特征在于，所述上桥臂主支路和下桥臂主支路串联；所述上桥臂辅助支路和所述下桥臂辅助支...

【专利技术属性】
技术研发人员：高冲，贺之渊，汤广福，杨俊，盛财旺，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：