【技術實現步驟摘要】
本申請屬于電力系統保護，尤其涉及一種基于超導限流器的十二脈動換流器及超導限流器的控制方法。
技術介紹
1、換相失敗是高壓直流輸電系統中的常見故障，主要發生在換流器中。常見的換相失敗抑制方法是調整換流站控制策略以調整故障狀態下的換流站觸發角或直流線路電流，從而降低換相失敗的風險。由于逆變角的調節范圍和速度存在限制，上述方法對金屬性接地等嚴重短路故障引起的換相失敗抑制效果有限。
2、另一種較常見的換相失敗抑制方法是串聯額外裝置。這類裝置一般由電容器或電阻器以及半控/全控電力電子器件組成的半橋/全橋電路組成，安裝在逆變器交流側，在故障發生時通過投切電容器或電阻器以補償換相電壓。然而，該方法無法有效兼顧高壓直流輸電系統故障(包括極間耦合造成的直流過流以及換流閥故障)引起的換相失敗，全控型器件的使用則限制了線路功率。因此，針對上述現有的換相失敗抑制方法所存在的缺陷，有必要提出一種新的換相失敗抑制方式。
技術實現思路
1、本申請實施例提供一種基于超導限流器的十二脈動換流器及超導限流器的控制方法，旨在改善相關技術中的換相失敗抑制方法所存在的缺陷。
2、第一方面，本申請實施例提供一種基于超導限流器的十二脈動換流器，包括：
3、第一換流器，包括三個第一上橋臂和三個第一下橋臂，每個第一上橋臂與直流側正極連接；
4、第二換流器，包括三個第二上橋臂和三個第二下橋臂，每個第二上橋臂與第一換流器的每個第一下橋臂連接，每個第二下橋臂與直流側負極連接；
6、六個第一超導限流器，在第一換流器中，每個第一上橋臂及其對應的第一下橋臂通過一個第一超導限流器與第一變壓器的一個交流端連接；在第二換流器中，每個第二上橋臂及其對應的第二下橋臂通過一個第一超導限流器與第二變壓器的一個交流端連接。
7、第一超導限流器包括旁路支路以及通流支路，用于響應于控制信號從旁路支路或通流支路中擇一導通；其中，通流支路包含有超導限流單元，在通流支路的實際電流大于超導限流單元的臨界電流的情況下，超導限流單元為正常態。
8、在一些實施例中，第一超導限流器包括第一超導限流單元、第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件、第四開關器件、第一電阻以及第二電阻；
9、第一上橋臂與第一超導限流器連接于第一節點，第一下橋臂與第一超導限流器連接于第二節點，第一變壓器與第一超導限流器連接于第三節點；
10、第一超導限流單元的第一端與第一節點連接，第一超導限流單元的第二端與第二節點連接；
11、第一開關器件與第一電阻串聯于第一節點與第三節點之間，第二開關器件與第二電阻串聯于第二節點與第三節點之間；其中，第一開關器件為由第一節點至第三節點的單向導通器件，第四開關器件為由第二節點至第三節點的單向導通器件；
12、第三開關器件連接于第二節點與第三節點之間，第四開關器件連接于第一節點與第三節點之間；其中，第三開關器件為由第二節點至第三節點的單向導通器件，第四開關器件為由第三節點至第一節點的單向導通器件。
13、在一些實施例中，第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件及第四開關器件為半控型開關器件。
14、在一些實施例中，基于超導限流器的十二脈動換流器還包括：
15、兩個第二超導限流器，分別與直流側正極和直流側負極連接；其中，每個第一上橋臂通過其中一個第二超導限流器與直流側正極連接，每個第二下橋臂通過另一個第二超導限流器與直流側負極連接。
16、在一些實施例中，第二超導限流器包括：
17、串聯的第二超導限流單元和第五開關器件，用于在第五開關器件導通的情況下，形成通流支路；
18、串聯的第三電阻和第六開關器件，用于在第六開關器件導通的情況下，形成旁路支路。
19、在一些實施例中，第二超導限流器還包括：
20、第七開關器件，與第五開關器件并聯；
21、第八開關器件，與第六開關器件并聯；其中，第五開關器件、第六開關器件、第七開關器件和第八開關器件為單向導通器件，第五開關器件與第七開關器件的導通方向相反，第六開關器件與第八開關器件的導通方向相反。
22、在一些實施例中，超導限流單元由多個超導線圈串聯，和/或，并聯組成。
23、在一些實施例中，第一變壓器的原邊繞組和副邊繞組為y/y連接，第二變壓器的原邊繞組和副邊繞組為y/δ連接。
24、第二方面，本申請實施例提供一種超導限流器的控制方法，其特征在于，應用于第一方面的基于超導限流器的十二脈動換流器的第一超導限流器，包括：
25、在通流支路導通的情況下，獲取超導限流單元的兩端電壓；
26、在超導限流單元的兩端電壓未達到第一電壓閾值的情況下，維持通流支路導通；
27、在超導限流單元的兩端電壓達到第一電壓閾值的情況下，對通流支路進行異常檢測，響應于異常檢測結果將通流支路導通切換為旁路支路導通。
28、在一些實施例中，對通流支路進行異常檢測，響應于異常檢測結果將通流支路導通切換為旁路支路導通，包括：
29、獲取通流支路的工作電流；
30、在工作電流的電流方向與預設方向相反的情況下，將通流支路導通切換為旁路支路導通；
31、在超導限流單元的兩端電壓達到第二電壓閾值的情況下，將通流支路導通切換為旁路支路導通；其中，第二電壓閾值為超導限流單元的過熱電壓閾值，第二電壓閾值大于第一電壓閾值；
32、在第一公式不成立的情況下，將通流支路導通切換為旁路支路導通；其中，第一公式為：
33、
34、其中，γmin為關斷角閾值，β為越前觸發角，id為直流電流，u△f為換相電壓。
35、本申請實施例提供的基于超導限流器的十二脈動換流器，通過在十二脈動換流器的第一換流器和第二換流器上設置多個第一超導限流器，能夠控制第一超導限流器在通流狀態和旁路狀態進行切換，以實現換相失敗的抑制。第一超導限流器在通流狀態下導通通流支路，通流支路上的超導限流單元可以在電流大于臨界電流時失超，進入正常態，從而表現出電阻特性。在發生換相失敗時，處于非目標相的正常態的超導限流單元能夠對短路電流進行限制，實現換相失敗的抑制。
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1.一種基于超導限流器的十二脈動換流器，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于超導限流器的十二脈動換流器，其特征在于，所述第一超導限流器包括第一超導限流單元、第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件、第四開關器件、第一電阻以及第二電阻；
3.根據權利要求2所述的基于超導限流器的十二脈動換流器，其特征在于，所述第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件及第四開關器件為半控型開關器件。
4.根據權利要求1所述的基于超導限流器的十二脈動換流器，其特征在于，所述基于超導限流器的十二脈動換流器還包括：
5.根據權利要求4所述的基于超導限流器的十二脈動換流器，其特征在于，所述第二超導限流器包括：
6.根據權利要求5所述的基于超導限流器的十二脈動換流器，其特征在于，所述第二超導限流器還包括：
7.根據權利要求1-6中任一項所述的基于超導限流器的十二脈動換流器，其特征在于，所述超導限流單元由多個超導線圈串聯，和/或，并聯組成。
8.根據權利要求1-6中任一項所述的基于超導限流器的十二脈動換流器，其特征在于
9.一種超導限流器的控制方法，其特征在于，應用于權利要求1-8中任一項所述的第一超導限流器，包括：
10.根據權利要求9所述的超導限流器的控制方法，其特征在于，所述對所述通流支路進行異常檢測，響應于異常檢測結果將所述通流支路導通切換為旁路支路導通，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種基于超導限流器的十二脈動換流器，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的基于超導限流器的十二脈動換流器，其特征在于，所述第一超導限流器包括第一超導限流單元、第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件、第四開關器件、第一電阻以及第二電阻；
3.根據權利要求2所述的基于超導限流器的十二脈動換流器，其特征在于，所述第一開關器件、第二開關器件、第三開關器件及第四開關器件為半控型開關器件。
4.根據權利要求1所述的基于超導限流器的十二脈動換流器，其特征在于，所述基于超導限流器的十二脈動換流器還包括：
5.根據權利要求4所述的基于超導限流器的十二脈動換流器，其特征在于，所述第二超導限流器包括：
6.根據權利要求5所述的基...
【專利技術屬性】
技術研發人員：董新洲，王浩男，胡楊明昊，晁武杰，黃均緯，戴立宇，施慎行，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：
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