本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙極柔性直流輸電系統(tǒng)及其換流站。

背景技術(shù)：

柔性直流輸電技術(shù)是一種新型直流輸電技術(shù)，合理的控制保護(hù)策略決定了柔性直流輸電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。它的靈活應(yīng)用性能使其在城市電網(wǎng)互聯(lián)、清潔能源并網(wǎng)以及孤島供電等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

為了實(shí)現(xiàn)大容量功率輸送的要求，需要增加子模塊數(shù)量以提高其電壓等級(jí)，但過(guò)多子模塊級(jí)聯(lián)，使閥控設(shè)備控制難度增加，因此采用雙極結(jié)構(gòu)形式，在減少單個(gè)換流單元子模塊級(jí)聯(lián)數(shù)目的同時(shí)，達(dá)到同樣的傳輸功率成為一種可行選擇。

由于雷擊、接地、山火等造成的直流側(cè)短路故障是目前雙極柔性直流輸電技術(shù)所面對(duì)的主要問(wèn)題之一。當(dāng)雙極柔性直流輸電系統(tǒng)直流側(cè)發(fā)生故障時(shí)，由于其特殊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將產(chǎn)生非常大的短路電流。該短路電流流過(guò)換流器，使得換流閥的電流應(yīng)力增大，甚至造成換流器的損壞，同時(shí)也嚴(yán)重威脅了故障線路中相關(guān)設(shè)備的安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種雙極柔性直流輸電系統(tǒng)及其換流站，可以抑制雙極柔性直流輸電系統(tǒng)直流側(cè)發(fā)生故障時(shí)產(chǎn)生的短路電流。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

第一方面，提供一種用于雙極柔性直流輸電系統(tǒng)的換流站，包括正極性換流部分和負(fù)極性換流部分；所述正極性換流部分包括第一換流器和第一限流模塊；所述負(fù)極性換流部分包括第二換流器和第二限流模塊。

所述第一限流模塊包括第一限流電阻器，所述第一限流電阻器的一端與所述第一換流器的低壓端連接，另一端與中性母線連接；所述第一限流模塊還包括與所述第一限流電阻器并聯(lián)的第一旁路開(kāi)關(guān)。

所述第二限流模塊包括第二限流電阻器，所述第二限流電阻器的一端與所述第二換流器的低壓端連接，另一端與中性母線連接；所述第二限流模塊還包括與所述第二限流電阻器并聯(lián)的第二旁路開(kāi)關(guān)。

優(yōu)選的，所述第一限流模塊還包括第一避雷器，所述第一避雷器的一端與所述第一換流器的低壓端連接，另一端接地；和/或，所述第二限流模塊還包括第二避雷器，所述第二避雷器的一端與所述第二換流器的低壓端連接，另一端接地。

優(yōu)選的，所述第一限流電阻器包括至少一個(gè)第一子限流電阻器；其中，當(dāng)所述第一限流電阻器包括至少兩個(gè)第一子限流電阻器時(shí)，至少兩個(gè)第一子限流電阻器以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式設(shè)置；和/或，所述第二限流電阻器包括至少一個(gè)第二子限流電阻器；其中，當(dāng)所述第二限流電阻器包括至少兩個(gè)第二子限流電阻器時(shí)，至少兩個(gè)第二子限流電阻器以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式設(shè)置。

第二方面，提供一種用于雙極柔性直流輸電系統(tǒng)的換流站，包括正極性換流部分和負(fù)極性換流部分；所述正極性換流部分包括第一換流器；所述負(fù)極性換流部分包括第二換流器；所述換流站還包括第三限流模塊；所述第三限流模塊包括第三限流電阻器，所述第三限流電阻器串聯(lián)在中性母線上；所述第三限流模塊還包括與所述第三限流電阻器并聯(lián)的第三旁路開(kāi)關(guān)。

優(yōu)選的，所述第三限流模塊還包括一個(gè)第三避雷器；所述第三避雷器的一端與所述中性母線連接，另一端接地；其中，所述第三避雷器設(shè)置在換流器的低壓端與所述第三限流電阻器之間。

優(yōu)選的，所述第三限流模塊包括兩個(gè)第三避雷器；其中一個(gè)所述第三避雷器的一端與所述第一換流器的低壓端連接，另一端接地；另一個(gè)所述第三避雷器的一端與所述第二換流器的低壓端連接，另一端接地。

優(yōu)選的，所述第三限流電阻器包括至少一個(gè)第三子限流電阻器；其中，當(dāng)所述第三限流電阻器包括至少兩個(gè)第三子限流電阻器時(shí)，至少兩個(gè)第三子限流電阻器以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式設(shè)置。

第三方面，提供一種雙極柔性直流輸電系統(tǒng)，包括送電端換流站和/或受電端換流站；所述送電端換流站和/或所述受電端換流站為第一方面或第二方面所述的換流站。

優(yōu)選的，所述送電端換流站和所述受電端換流站均為所述換流站。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種雙極柔性直流輸電系統(tǒng)及其換流站，通過(guò)在換流站中設(shè)置限流模塊，并使限流模塊包括限流電阻器和與其并聯(lián)的旁路開(kāi)關(guān)，當(dāng)所述換流站的正極性換流部分或負(fù)極性換流部分發(fā)生直流側(cè)短路故障時(shí)，通過(guò)打開(kāi)發(fā)生故障的換流部分的旁路開(kāi)關(guān)，使得短路電流可流過(guò)發(fā)生故障的換流部分的限流電阻器，因而可抑制短路回路中的電流，保證了換流站中的換流器以及故障線路上的相關(guān)設(shè)備的安全性。在此基礎(chǔ)上，由于所述換流站的工作電流非常大，當(dāng)所述換流站正常工作，或者短路回路中的電流值降低到正常范圍內(nèi)時(shí)，通過(guò)閉合發(fā)生故障的換流部分的旁路開(kāi)關(guān)，可避免限流模塊中各器件長(zhǎng)時(shí)間在大電流下運(yùn)行而被損壞。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種換流站的拓?fù)涫疽鈭D一；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種換流站的拓?fù)涫疽鈭D二；

圖3(a)為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種限流電阻器的拓?fù)涫疽鈭D一；

圖3(b)為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種限流電阻器的拓?fù)涫疽鈭D二；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種換流站的拓?fù)涫疽鈭D三；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種換流站的拓?fù)涫疽鈭D四；

圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種換流站的拓?fù)涫疽鈭D五；

圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種限流電阻器的拓?fù)涫疽鈭D三；

圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種雙極柔性直流輸電系統(tǒng)的拓?fù)涫疽鈭D。

附圖標(biāo)記：

01-送電端換流站；02-受電端換流站；11-第一換流器；12-第二換流器；21-第一限流模塊；22-第二限流模塊；23-第三限流模塊；31-第一限流電阻器；301-第一子限流電阻器；32-第二限流電阻器；302-第二子限流電阻器；33-第三限流電阻器；303-第三子限流電阻器；41-第一旁路開(kāi)關(guān)；42-第二旁路開(kāi)關(guān)；43-第三旁路開(kāi)關(guān)；51-第一避雷器；52-第二避雷器；53-第三避雷器；100-正極性換流部分；200-負(fù)極性換流部分；300-中性母線。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種用于雙極柔性直流輸電系統(tǒng)的換流站，如圖1所示，包括正極性換流部分100和負(fù)極性換流部分200；正極性換流部分100包括第一換流器11和第一限流模塊21；負(fù)極性換流部分200包括第二換流器12和第二限流模塊22。

第一限流模塊21包括第一限流電阻器31，第一限流電阻器31的一端與第一換流器11的低壓端連接，另一端與中性母線300連接；第一限流模塊21還包括與第一限流電阻器31并聯(lián)的第一旁路開(kāi)關(guān)41。

第二限流模塊22包括第二限流電阻器32，第二限流電阻器32的一端與第二換流器12的低壓端連接，另一端與中性母線300連接；第二限流模塊22還包括與第二限流電阻器32并聯(lián)的第二旁路開(kāi)關(guān)42。

其中，第一限流模塊21的工作原理為：當(dāng)正極性換流部分100正常工作時(shí)，第一旁路開(kāi)關(guān)41閉合；當(dāng)正極性換流部分100發(fā)生直流側(cè)短路故障時(shí)，第一旁路開(kāi)關(guān)41打開(kāi)，第一限流電阻器31用于抑制正極性短路回路中的短路電流；當(dāng)正極性短路回路中的電流降低到正常范圍內(nèi)時(shí)，第一旁路開(kāi)關(guān)41閉合。

第二限流模塊22的工作原理為：當(dāng)負(fù)極性換流部分200正常工作時(shí)，第二旁路開(kāi)關(guān)42閉合；當(dāng)負(fù)極性換流部分200發(fā)生直流側(cè)短路故障時(shí)，第二旁路開(kāi)關(guān)42打開(kāi)，第二限流電阻器32用于抑制負(fù)極性短路回路中的短路電流；當(dāng)負(fù)極性短路回路中的電流值降低到正常范圍內(nèi)時(shí)，第二旁路開(kāi)關(guān)42閉合。

對(duì)于限流電阻器(包括第一限流電阻器31和第二限流電阻器32)的工作原理，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道，當(dāng)限流電阻器串聯(lián)于電路中時(shí)，用以限制所在支路電流的大小，以防止電流過(guò)大燒壞電路中的元器件。

需要說(shuō)明的是，第一，所述換流站直流側(cè)的短路故障程度不同，所述換流站的工作方式不同。

示例的，當(dāng)正極性換流部分100發(fā)生直流側(cè)短路故障時(shí)，第一限流電阻器31使短路回路中的電流值降低到正常范圍內(nèi)，在此基礎(chǔ)上，若正極性換流部分100直流側(cè)短路故障不可恢復(fù)，系統(tǒng)將正極性換流部分100閉鎖，所述換流站通過(guò)負(fù)極性換流部分200進(jìn)行單極運(yùn)行；若正極性換流部分100直流側(cè)短路故障可以恢復(fù)，則不影響雙極柔性直流輸電系統(tǒng)的正常工作。

當(dāng)負(fù)極性換流部分200發(fā)生直流側(cè)短路故障時(shí)，第二限流電阻器32使短路回路中的電流值降低到正常范圍內(nèi)，在此基礎(chǔ)上，若負(fù)極性換流部分200直流側(cè)短路故障不可恢復(fù)，系統(tǒng)將負(fù)極性換流部分200閉鎖，所述換流站通過(guò)正極性換流部分100進(jìn)行單極運(yùn)行；若負(fù)極性換流部分200直流側(cè)短路故障可以恢復(fù)，則不影響雙極柔性直流輸電系統(tǒng)的正常工作。

第二，第一換流器11和第二換流器12均包括多個(gè)絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，簡(jiǎn)稱IGBT)換流閥，每個(gè)IGBT換流閥由若干個(gè)閥組件構(gòu)成。

第三，第一換流器11和第二換流器12可用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，也可用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。

不管第一換流器11和第二換流器12用于將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，還是將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，第一換流器11的高壓端和第二換流器12的高壓端都是分別連接正高壓直流輸電線和負(fù)高壓直流輸電線。

第四，第一限流電阻器31和第二限流電阻器32的具體參數(shù)可根據(jù)其所應(yīng)用的具體換流站進(jìn)行設(shè)定，只要保證在發(fā)生直流側(cè)短路時(shí)，換流站中的換流器以及故障線路上的相關(guān)設(shè)備不被破壞即可。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種換流站，通過(guò)在正極性換流部分100設(shè)置第一限流模塊21，在負(fù)極性換流部分200設(shè)置第二限流模塊22，并使第一限流模塊21包括第一限流電阻器31和與第一限流電阻器31并聯(lián)的第一旁路開(kāi)關(guān)41，使第二限流模塊22包括第二限流電阻器32和與第二限流電阻器32并聯(lián)的第二旁路開(kāi)關(guān)42，當(dāng)所述換流站的正極性換流部分100或負(fù)極性換流部分200發(fā)生直流側(cè)短路故障時(shí)，通過(guò)打開(kāi)發(fā)生故障的換流部分的旁路開(kāi)關(guān)，使得短路電流可流過(guò)發(fā)生故障的換流部分的限流電阻器，因而可抑制短路回路中的電流，保證了換流站中的換流器以及故障線路上的相關(guān)設(shè)備的安全性。在此基礎(chǔ)上，由于所述換流站的工作電流非常大，當(dāng)所述換流站正常工作，或者短路回路中的電流值降低到正常范圍內(nèi)時(shí)，通過(guò)閉合發(fā)生故障的換流部分的旁路開(kāi)關(guān)，可避免第一限流模塊21和第二限流模塊22中各器件長(zhǎng)時(shí)間在大電流下運(yùn)行而被損壞。

此外，由于第一限流模塊21和第二限流模塊22獨(dú)立設(shè)置，可以在所述換流站的故障只發(fā)生在正極性換流部分100或負(fù)極性換流部分200其中一極時(shí)，可保證另一極不發(fā)生明顯變化，即，對(duì)正常工作極的影響較小。

優(yōu)選的，如圖2所示，第一限流模塊21還包括第一避雷器51，第一避雷器51的一端與第一換流器11的低壓端連接，另一端接地。和/或，第二限流模塊22還包括第二避雷器52，第二避雷器52的一端與第二換流器12的低壓端連接，另一端接地。

需要說(shuō)明的是，第一，圖2以第一限流模塊21和第二限流模塊22均包括避雷器為例進(jìn)行示意，但本實(shí)用新型實(shí)施例并不限于此，可以僅使第一限流模塊21包括第一避雷器51，或者僅使第二限流模塊22包括第二避雷器52。

第二，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道，避雷器可以降低線路中的電壓和電流，保護(hù)電器設(shè)備免受高瞬態(tài)過(guò)電壓的危害。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過(guò)在第一限流模塊21中設(shè)置第一避雷器51，當(dāng)所述換流站的正極性換流部分100發(fā)生直流側(cè)短路故障，且當(dāng)?shù)谝粨Q流器11低壓端的電壓升至第一避雷器51的保護(hù)電壓水平時(shí)，第一避雷器51工作，使短路回路中的部分電流通過(guò)第一避雷器51流入大地，從而降低了第一限流電阻器31的電流應(yīng)力，也可以降低第一換流器11低壓端的過(guò)電壓水平，保護(hù)故障線路中的換流器及其他相關(guān)設(shè)備免受電流過(guò)高而被損壞。通過(guò)在第二限流模塊22中設(shè)置第二避雷器52，當(dāng)所述換流站的負(fù)極性換流部分200發(fā)生直流側(cè)短路故障，且當(dāng)?shù)诙Q流器12低壓端的電壓升至第二避雷器52的保護(hù)電壓水平時(shí)，第二避雷器52工作，使短路回路中的部分電流通過(guò)第二避雷器52流入大地，從而降低了第二限流電阻器32的電流應(yīng)力，同時(shí)也可以降低第二換流器12低壓端的過(guò)電壓水平，保護(hù)故障線路中的換流器及其他相關(guān)設(shè)備免受電流過(guò)高而被損壞。

此外，相對(duì)采用更大開(kāi)斷能力的直流斷路器及其相應(yīng)設(shè)備，由于高壓電、大容量的直流斷路器仍處于研制階段，暫時(shí)無(wú)法直接應(yīng)用于工程中，且其制作成本高昂，因此限制了其在直流工程中的實(shí)際應(yīng)用；或者，相對(duì)采用傳統(tǒng)的限流器設(shè)備，但是傳統(tǒng)的限流器設(shè)備在發(fā)生故障后需要斷開(kāi)線路，影響系統(tǒng)的潮流分布和穩(wěn)定性；或者相對(duì)采用基于載流隔離器的快速故障電流限制器，發(fā)生故障后不需要斷開(kāi)線路，故障結(jié)束后電流可從旁路開(kāi)關(guān)繼續(xù)流通，不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行下的潮流分布，但是其設(shè)備復(fù)雜，制造成本較高。本實(shí)用新型實(shí)施例由于第一限流模塊21最多包括第一限流電阻器31、第一旁路開(kāi)關(guān)41和第一避雷器51，第二限流模塊22最多包括第二限流電阻器32、第二旁路開(kāi)關(guān)42和第二避雷器52，使得所述換流站的拓?fù)洳缓蠊β孰娏﹄娮娱_(kāi)關(guān)器件，造價(jià)相對(duì)低廉，體積較小，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單且性能優(yōu)異，因而易于實(shí)際應(yīng)用推廣。

優(yōu)選的，如圖3(a)所示，第一限流電阻器31包括至少一個(gè)第一子限流電阻器301；其中，當(dāng)?shù)谝幌蘖麟娮杵?1包括至少兩個(gè)第一子限流電阻器301時(shí)，至少兩個(gè)第一子限流電阻器301以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式設(shè)置；和/或，如圖3(b)所示，第二限流電阻器32包括至少一個(gè)第二子限流電阻器302；其中，當(dāng)?shù)诙蘖麟娮杵?2包括至少兩個(gè)第二子限流電阻器302時(shí)，至少兩個(gè)第二子限流電阻器302以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式設(shè)置。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，由于相較于參數(shù)值較小的限流電阻器，參數(shù)值較大的限流電阻器成本更高，通過(guò)將至少兩個(gè)第一子限流電阻器301以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式設(shè)置，將至少兩個(gè)第二子限流電阻器302以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式設(shè)置，可以減小限流電阻器所需的參數(shù)值，從而容易得到需要的限流電阻器，其成本相對(duì)較低。

本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種用于雙極柔性直流輸電系統(tǒng)的換流站，如圖4所示，包括正極性換流部分100和負(fù)極性換流部分200；正極性換流部分100包括第一換流器11；負(fù)極性換流部分200包括第二換流器12；所述換流站還包括第三限流模塊23；第三限流模塊23包括第三限流電阻器33，第三限流電阻器33串聯(lián)在中性母線300上；第三限流模塊23還包括與第三限流電阻器33并聯(lián)的第三旁路開(kāi)關(guān)43。

第三限流模塊23的工作原理為：當(dāng)正極性換流部分100和負(fù)極性換流部分200正常工作時(shí)，第三旁路開(kāi)關(guān)43閉合；當(dāng)正極性換流部分100或負(fù)極性換流部分200發(fā)生直流側(cè)短路故障時(shí)，第三旁路開(kāi)關(guān)43打開(kāi)，第三限流電阻器33用于抑制短路回路中的短路電流；當(dāng)短路回路中的電流降低到正常范圍內(nèi)時(shí)，第三旁路開(kāi)關(guān)43閉合。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種換流站，通過(guò)在所述換流站設(shè)置第三限流模塊23，并使第三限流模塊23包括第三限流電阻器33和與第三限流電阻器33并聯(lián)的第三旁路開(kāi)關(guān)43，當(dāng)所述換流站的正極性換流部分100或負(fù)極性換流部分200發(fā)生直流側(cè)短路故障時(shí)，打開(kāi)第三旁路開(kāi)關(guān)43，使得短路電流可流過(guò)第三限流電阻器33，因而可抑制短路回路中的電流，保證了換流站中的換流器以及故障線路上的相關(guān)設(shè)備的安全性。在此基礎(chǔ)上，由于所述換流站的工作電流非常大，當(dāng)所述換流站正常工作，或者短路回路中的電流值降低到正常范圍內(nèi)時(shí)，通過(guò)閉合第三旁路開(kāi)關(guān)43，避免第三限流模塊23中各器件長(zhǎng)時(shí)間在大電流下運(yùn)行而被損壞。

優(yōu)選的，如圖5所示，第三限流模塊23還包括一個(gè)第三避雷器53；第三避雷器53的一端與中性母線300連接，另一端接地；其中，第三避雷器53設(shè)置在換流器的低壓端與第三限流電阻器33之間。

或者，優(yōu)選的，如圖6所示，第三限流模塊23包括兩個(gè)第三避雷器53；其中一個(gè)第三避雷器53的一端與第一換流器11的低壓端連接，另一端接地；另一個(gè)第三避雷器53的一端與第二換流器12的低壓端連接，另一端接地。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過(guò)在第三限流模塊23中設(shè)置第三避雷器53，當(dāng)所述換流站的正極性換流部分100或負(fù)極性換流部分200發(fā)生直流側(cè)短路故障，且當(dāng)?shù)谝粨Q流器11或第二換流器12低壓端的電壓升至第三避雷器53的保護(hù)電壓水平時(shí)，第三避雷器53工作，使短路回路中的部分電流通過(guò)第三避雷器53流入大地，從而降低了第三限流電阻器33的電流應(yīng)力，同時(shí)也可以降低第一換流器11或第二換流器12低壓端的過(guò)電壓水平，保護(hù)故障線路中的換流器及其他相關(guān)設(shè)備免受電流過(guò)高而被損壞。此外，由于第三限流模塊23最多包括第三限流電阻器33、第三旁路開(kāi)關(guān)43和第三避雷器53，使得所述換流站的拓?fù)洳缓蠊β孰娏﹄娮娱_(kāi)關(guān)器件，造價(jià)相對(duì)低廉，體積較小，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單且性能優(yōu)異，易于實(shí)際應(yīng)用推廣。

優(yōu)選的，如圖7所示，第三限流電阻器33包括至少一個(gè)第三子限流電阻器303；其中，當(dāng)?shù)谌蘖麟娮杵?3包括至少兩個(gè)第三子限流電阻器303時(shí)，至少兩個(gè)第三子限流電阻器303以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式設(shè)置。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，由于相較于參數(shù)值較小的限流電阻器，參數(shù)值較大的限流電阻器成本更高，通過(guò)將至少兩個(gè)第三子限流電阻器303以串聯(lián)和/或并聯(lián)方式設(shè)置，可以減小限流電阻器所需的參數(shù)值，從而容易得到需要的限流電阻器，其成本相對(duì)較低。

本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種雙極柔性直流輸電系統(tǒng)，如圖8所示，所述雙極柔性直流輸電系統(tǒng)包括送電端換流站01和/或受電端換流站02；送電端換流站01和/或受電端換流站02為本實(shí)用新型前述任一實(shí)施例的換流站。

其中，送電端換流站01用于將交流電壓經(jīng)第一換流器11和第二換流器12整流為線路輸電能力強(qiáng)、損耗小的直流電壓，并傳送到受電端換流站02；受電端換流站02用于將第一換流器11和第二換流器12接收到的直流電壓轉(zhuǎn)化為可大面積輸電的交流電壓。

此外，所述雙極柔性直流輸電系統(tǒng)還包括交流系統(tǒng)、換流變壓器、以及換相電抗器等。

換流變壓器的一端與交流系統(tǒng)連接，另一端通過(guò)換相電抗器與第一換流器11、第二換流器12的交流端連接，一方面，可實(shí)現(xiàn)交流電網(wǎng)與直流電網(wǎng)之間的連接；另一方面，可以實(shí)現(xiàn)電壓的變換，使送電端換流站01直流側(cè)電壓或受電端換流站02的交流側(cè)電壓符合其額定電壓及容許電壓偏移。

換相電抗器的一端與換流變壓器連接，另一端與第一換流器11、第二換流器12的交流端連接。

基于此，第一換流器11和第二換流器12的交流端可與換流變壓器及換相電抗器連接；送電端換流站01中正極性換流部分100的第一換流器11的高壓端與受電端換流站02中正極性換流部分100的第一換流器11的高壓端、送電端換流站01中負(fù)極性換流部分200的第二換流器12的高壓端與受電端換流站02中負(fù)極性換流部分200的第二換流器12的高壓端通過(guò)雙極性高壓直流輸電線連接。

本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)在所述雙極柔性直流輸電系統(tǒng)的換流站中設(shè)置限流模塊，并使限流模塊包括限流電阻器和與其并聯(lián)的旁路開(kāi)關(guān)，當(dāng)所述換流站的正極性換流部分100或負(fù)極性換流部分200發(fā)生直流側(cè)短路故障時(shí)，通過(guò)打開(kāi)發(fā)生故障的換流部分的旁路開(kāi)關(guān)，使得短路電流可流過(guò)發(fā)生故障的換流部分的限流電阻器，因而可抑制短路回路中的電流，保證了換流站中的換流器以及故障線路上的相關(guān)設(shè)備的安全性。在此基礎(chǔ)上，由于所述換流站的工作電流非常大，當(dāng)所述換流站正常工作，或者短路回路中的電流值降低到正常范圍內(nèi)時(shí)，通過(guò)閉合發(fā)生故障的換流部分的旁路開(kāi)關(guān)，可避免限流模塊中各器件長(zhǎng)時(shí)間在大電流下運(yùn)行而被損壞。

優(yōu)選的，送電端換流站01和受電端換流站02均為本實(shí)用新型前述任一實(shí)施例的所述換流站。

本實(shí)用新型實(shí)施例使所述雙極柔性輸電系統(tǒng)的送電端換流站01和受電端換流站02均為本實(shí)用新型前述任一實(shí)施例的換流站，可以保證當(dāng)所述雙極柔性輸電系統(tǒng)的直流側(cè)出現(xiàn)故障發(fā)生短路時(shí)，送電端換流站01和受電端換流站02的正極性換流部分100和負(fù)極性換流部分200的線路中的短路電流均被抑制，從而保護(hù)線路中的元器件不被損壞。

本實(shí)用新型實(shí)施例還提供一種如本實(shí)用新型前述任一實(shí)施例的換流站的控制方法，當(dāng)發(fā)生直流短路時(shí)，控制旁路開(kāi)關(guān)打開(kāi)；否則，控制旁路開(kāi)關(guān)關(guān)閉。

需要說(shuō)明的是，所述雙極柔性直流輸電系統(tǒng)中的自動(dòng)控制保護(hù)裝置可以根據(jù)邏輯判斷發(fā)出信號(hào)，從而控制旁路開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。

此外，當(dāng)所述換流站中的正極性換流部分100或負(fù)極性換流部分200直流側(cè)短路故障不可恢復(fù)時(shí)，也可以通過(guò)所述雙極柔性直流輸電系統(tǒng)中的自動(dòng)控制保護(hù)裝置自動(dòng)控制正極性換流部分100或負(fù)極性換流部分200閉鎖。

本實(shí)用新型實(shí)施例中，當(dāng)所述換流站出現(xiàn)直流側(cè)短路故障時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)旁路開(kāi)關(guān)，能更快速地抑制短路回路中的電流，保證了換流站中的換流器以及故障線路上的相關(guān)設(shè)備的安全性。當(dāng)所述換流站正常工作，或者短路回路中的電流值降低到正常范圍內(nèi)時(shí)，自動(dòng)閉合旁路開(kāi)關(guān)，避免限流模塊中各器件長(zhǎng)時(shí)間在大電流下運(yùn)行而被損壞。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。