一种基于耦合电感的双向直流故障限流器及其控制方法技术

本发明专利技术公开一种基于耦合电感的双向直流故障限流器及其控制方法，包括耦合电感、放电回路模块、能量吸收模块；耦合电感用于限制故障电流的上升；放电回路模块由预充电电容、限流触发开关模块；能量吸收模块包括二极管和金属氧化物避雷器；耦合电感为三绕组结构，一次绕组串入主电路，起限流作用，二次绕组有两个绕组，分别用于限制正向故障电流和反向故障电流；限流触发开关模块由晶闸管串联构成，包括正向开关和反向开关。本发明专利技术仅耦合电感一次绕组串入主电路，通态损耗低，仅使用半控器件，从而降低成本；使用预充电电容放电，在耦合电感中产生很大的反向电压，能在短时间内将故障电流降低到较低水平，减短故障清除时间，降低了控制模块的成本。控制模块的成本。控制模块的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于耦合电感的双向直流故障限流器及其控制方法


[0001]本专利技术涉及高压直流输电故障限流器
，具体为一种基于耦合电感的双向直流故障限流器及其控制方法。

技术介绍

[0002]柔性直流输电系统的应用越来越广泛，但其发展受到诸多限制，其中柔性直流系统的故障清除方法是一个瓶颈。柔性直流输电系统的直流侧含有较大的电容，系统短路电流上升率可达到10kA/ms，电流幅值甚至能达到上千安，并且由于直流系统阻尼小，因此直流侧发生故障后，故障电流上升速度很快，还可能对系统中的设备造成损害。柔性直流输电系统对直流断路器开断容量要求很高，对技术和投资都将提出更为严格的要求。因此需要研究直流故障限流器，对故障电流进行限制，达到减轻直流断路器压力的目的。
[0003]已提出的直流故障限流器的拓扑很多，主要分为两大类：阻性限流器和感性限流器。其中阻性限流器主要是超导限流器，利用超导材料失超，呈现大电阻的特性进行限流，但需要冷却系统，增加了体积和成本，并且超导材料恢复速度慢。感性限流器分为：1)磁通耦合型，主要是利用电磁感应原理，根据电流产生磁场，改变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于耦合电感的双向直流故障限流器，其特征在于，包括耦合电感、放电回路模块、能量吸收模块；所述耦合电感包括三个绕组，一次绕组为串入主电路的限流线圈L1，用于限制故障电流的上升；二次绕组有两个绕组：正向感应线圈L2和反向感应线圈L3，分别用于限制正向故障电流和反向故障电流；所述放电回路模块包括预充电电容C和限流触发开关模块；限流触发开关模块包括两组串联的晶闸管，一组串联的晶闸管作为正向开关，其A极连接到正向感应线圈L2的异名端；另一种串联的晶闸管作为反向开关，其A极连接到反向感应线圈L3的同名端；预充电电容C一端连接到正向感应线圈L2的同名端和反向感应线圈L3的异名端之间，另一端同时连接到两组串联的晶闸管的K极，构成正向故障放电回路和反向故障放电回路；所述能量吸收模块包括串联的二极管和金属氧化物避雷器构成的能量吸收支路，所述能量吸收支路并联于预充电电容C的两端。2.根据权利要求1所述的基于耦合电感的双向直流故障限流器，其特征在于，还包括与所述限流器配合使用的混合式直流断路器，所述混合式直流断路器包括串联的快速机械开关和电流转移开关，以及串联到主电路中的主断开关；快速机械开关+电流转移开关，及主断开关还并联于金属氧化物避雷器的两端。3.一种权利要求2所述的基于耦合电感的双向直流故障限流器的控制方法，其特征在于，包括：正常工作时：预充电电容C通过接地电阻充电至系统电压，正常运行电流流过耦合电感一次侧的限流线圈L1，限流触发开关闭锁：直流系统故障时：S1：检测到故障后，判断故障是正向故障还是反...

【专利技术属性】
技术研发人员：王顺亮，周俊杰，马俊鹏，舒稷，秦科军，刘天琪，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：