【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力電子，具體涉及一種適應型耦合電感直流限流器及其控制方法。
技術介紹
1、使用柔性直流互聯是我國未來電網的重要發展趨勢。基于模塊化多電平(modularmulti-level?converter，mmc)的柔性直流技術具備有功無功四象限控制能力，是適用于跨區域大容量輸電、新能源大規模消納、孤島供電等場景的重要技術手段，是實現我國廣域直流互聯的優先選擇。然而直流系統具有“低慣量、低阻抗”的特征，一旦發生直流故障，故障電流上升速度快、峰值大。在故障過程中，直流故障電流沒有自然過零點，使得直流故障清除成為直流電網發展的主要制約因素。
2、切斷故障線路的常用方法之一是在直流線路兩端配置直流斷路器(dc?circuitbreaker,dccb)，然而直流斷路器的開斷電流和耗能容量將隨著直流系統容量不斷增大而提高。為可靠切斷故障，要求直流斷路器不斷地通過器件的串并聯來滿足斷路過程中的電氣應力，一是不經濟，其次大量電力電子器件的串并聯也會考驗工業裝置的可靠性。還存在的另一個解決思路就是采用故障限流器(fault?current?limiter,fcl)來抑制快速上升的故障電流，降低對直流斷路器開斷能力的嚴苛考驗。
3、目前所采用的故障限流器主要包括電阻型故障限流器、電感型故障限流器與阻感型故障限流器三大類。電阻型故障限流器又以超導限流器為代表，通過利用超導體物理性質，在電流急劇上升時自動失超，表現為電阻特性，阻礙故障電流進一步上升。一旦保護裝置檢測到故障信號，電感型限流器通過控制實現故障回路中電感的串聯
技術實現思路
1、為了克服上述現有技術存在的不足或缺陷，本專利技術提供了一種適應型耦合電感直流限流器及其控制方法，系統正常運行時通流支路提高系統動態響應速度，發生故障后利用耦合電感激發互感增大故障回路阻抗，有效提高限流器抑制故障電流能力，具有原理簡單，響應速度快等優勢。
2、為了實現上述專利技術目的，本專利技術采取如下技術方案：
3、一方面，本專利技術提供一種適應型耦合電感直流限流器，包括：
4、限流支路，用于發生故障后增加系統阻抗，限制故障電流增長；
5、通流支路，用于控制限流器內電流流向，從而靈活改變限流器等效阻抗值，適應系統不同工況需求；
6、保護支路，用于保護電路，吸收能量。
7、所述限流支路包括順接串聯的耦合電感l1、l2；
8、所述通流支路包括二極管整流橋和n個igbt，其中n個igbt以串聯、并聯或串并聯結合方式組合；
9、所述保護支路包括k個金屬氧化物避雷器，其中k個金屬氧化物避雷器以串聯、并聯或串并聯結合方式組合。
10、所述二極管整流橋中兩個直流輸入端子之間連接igbt。
11、所述igbt的接入能夠實現旁路支路電流的雙向導通，并控制通流支路通斷。
12、所述限流支路，通流支路與耗能支路并聯。
13、另一方面，適應型耦合電感直流限流器內igbt過流保護板卡檢測到限流器所在的直流線路過流前，本專利技術提供了一種適應型耦合電感直流限流器的控制方法，包括：
14、所述通流支路中的所有igbt導通，直流電流流經限流器的限流支路與通流支路。
15、再一方面，適應型耦合電感直流限流器內igbt過流保護板卡檢測到限流器所在的直流線路過流后，本專利技術提供另一種適應型耦合電感直流限流器的控制方法，包括：
16、所述通流支路igbt控制板卡檢測到過流后快速關斷igbt。由于通流支路的電流被切斷，且電感上電流不能突變，保護支路的避雷器被觸發導致故障電流暫時下降。因為故障線路未被切除，故障仍然存在，故障電流在避雷器退出運行后再次增長，此時故障電流僅流經限流支路，電感l1和l2磁場相互耦合，激發互感使限流器電感增大，發揮限流作用。
17、與最接近的現有技術相比，本專利技術提供的技術方案具有以下有益效果：
18、本專利技術提供的適應型耦合電感直流限流器包括限流支路、通流支路和保護支路，電路結構簡單，不增加系統阻抗投資成本。
19、本專利技術提供的適應型耦合電感直流限流器的控制方法分為耦合電感直流限流器內igbt過流保護板卡檢測到限流器所在的直流線路過流前，以及耦合電感直流限流器內igbt過流保護板卡檢測到限流器所在的直流線路過流后兩種情況對適應型耦合電感直流限流器實現控制，控制方式簡單，采用全控型電力電子器件，可控性強，控制速度塊；
20、本專利技術提供的技術方案在耦合電感限流器內igbt過流保護板卡檢測到限流器所在的直流線路過流前，電流流經限流支路和通流支路，限流器等效阻抗較小，穩態時系統動態響應速度快，穩定性好；
21、本專利技術提供的技術方案在耦合電感限流器內igbt過流保護板卡檢測到限流器所在的直流線路過流后，由于耦合電感存在磁感應，所述直流限流器等效阻抗迅速增大，立刻發揮限流作用，限流動作速度快，并且能夠有效抑制故障電流增長。
22、上述說明僅是本專利技術技術方案的概述，為了能夠使得本專利技術的技術手段更加清楚明白，達到本領域技術人員可依照說明書的內容予以實施的程度，并且為了能夠讓本專利技術的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，下面以本專利技術的具體實施方式進行舉例說明。
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1.一種適應型耦合電感直流限流器，其特征包括：
2.根據權利要求1所述適應型耦合電感直流限流器，其特征在于，所述限流支路包括順接串聯的耦合電感L1、L2；
3.根據權利要求1所述適應型耦合電感直流限流器，其特征在于，所述限流支路，通流支路與保護支路并聯。
4.根據權利要求1-2所述適應型耦合電感直流限流器，其特征在于，
5.一種如權利要求1-4所述的適應型耦合電感直流限流器的控制方法，其特征在于，適應型耦合電感直流限流器內IGBT過流保護板卡檢測到限流器所在的直流線路過流前，所述方法包括：
6.一種如權利要求1-4所述的適應型耦合電感直流限流器的控制方法，其特征在于，適應型耦合電感直流限流器內IGBT過流保護板卡檢測到限流器所在的直流線路過流后，所述方法包括：
【技術特征摘要】
1.一種適應型耦合電感直流限流器，其特征包括：
2.根據權利要求1所述適應型耦合電感直流限流器，其特征在于，所述限流支路包括順接串聯的耦合電感l1、l2；
3.根據權利要求1所述適應型耦合電感直流限流器，其特征在于，所述限流支路，通流支路與保護支路并聯。
4.根據權利要求1-2所述適應型耦合電感直流限流器，其特征在于，
...【專利技術屬性】
技術研發人員：趙西貝，許悅，馬文博，韓民曉，
申請(專利權)人：華北電力大學，
類型：發明
國別省市：
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