CN103050955A

CN103050955A - 一种模块化多电平电压源换流阀的过电压保护方法

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Publication number: CN103050955A
Application number: CN2012105245260A
Authority: CN
Inventors: 马巍巍; 李泓志; 赵岩; 汤广福; 王海田
Original assignee: State Grid Corp of China SGCC; Shanghai Municipal Electric Power Co; China EPRI Electric Power Engineering Co Ltd; Smart Grid Research Institute of SGCC
Current assignee: State Grid Corp of China SGCC; Global Energy Interconnection Research Institute; State Grid Shanghai Electric Power Co Ltd; China EPRI Electric Power Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2032-12-07
Also published as: CN103050955B

Abstract

本发明涉及一种模块化多电平电压源换流阀的过电压保护方法，所述过电压保护方法包括下述步骤：（一）确定造成模块化多电平电压源换流阀过电压应力的最苛刻故障工况；（二）确定模块化多电平电压源换流阀的避雷器配置方式；（三）选取避雷器参数；在步骤（二）中，确定模块化多电平电压源换流阀的避雷器配置方式包括下述子步骤：2.1、确定避雷器集中保护方案；2.2、确定避雷器分散保护方案；2.3、确定单个换流站的避雷器数量；2.4、确定避雷器的工作电压；2.5、确定最佳避雷器保护方案。本发明提供的方案有效抑制电压源换流阀的过电压水平，保护电压源换流阀在各种工况下的安全可靠运行，并提高电压源换流阀的技术经济性。

Description

一种模块化多电平电压源换流阀的过电压保护方法

技术领域

本发明涉及柔性直流输电技术领域，具体涉及一种模块化多电平电压源换流阀的过电压保护方法。

背景技术

模块化多电平电压源换流阀是一种不同于常规直流输电用晶闸管阀的新型换流阀，是MMC拓扑柔性直流输电系统的核心设备，被广泛地应用在柔性直流输电系统中。MMC换流阀在运行过程中可能遭受产生于交流侧故障、直流侧故障和雷击等多种类型的过电压入侵波的危害。为了确保MMC换流阀的安全可靠运行，需要使其绝缘水平高于过电压水平。MMC换流阀过电压水平的高低直接影响了整个柔性直流输电系统的绝缘水平，因此，在确保可靠性的前提下应尽可能降低其绝缘水平，从而减小设备尺寸，降低换流阀的研发难度、性能要求及费用。

目前，低压小容量柔性直流输电工程中，MMC换流阀均未加装任何过电压保护装置，过电压水平相对较高、设备绝缘系数大，技术经济性有待于提高。随着柔性直流输电工程输送容量和电压等级的提高，系统的过电压水平也必将相应提高，如果不采取有效的措施限制其过电压水平，将直接导致设备绝缘水平要求高，使设备制造和工程建设在技术上遇到极大的困难，在经济上也不合理。模块化多电平电压源换流阀造价昂贵，其过电压水平、绝缘水平选取的合理与否对整个工程的造价、换流阀结构设计、阀厅布局有很大影响。

高压、大容量模块化多电平电压源换流阀的过电压保护主要通过使用金属氧化物避雷器实现。金属氧化物避雷器的布置方式和参数选取是决定模块化多电平电压源换流阀能否有效耐受过电压的关键。传统的避雷器布置方式和参数选择方法主要针对线换相换流阀进行。聂定珍撰写的文献“±800kV特高压直流换流站绝缘配合”（《高电压技术》，2006年，第32卷，第9期）就提供了一种典型的针对晶闸管换流阀的避雷器布置方案和参数选择方法。针对模块化多电平电压源换流阀采用该方法时，由于换流阀电路结构、运行方式、外部特性等发生本质变化，无法实现对过电压有效地抑制和对模块化多电平电压源换流阀的安全保护。

发明内容

高压大容量柔性直流系统中模块化多电平电压源换流阀过电压水平高，并且会导致其绝缘要求高、造价昂贵、结构设计复杂、占地面积大等问题，本发明提供一种模块化多电平电压源换流阀的过电压保护方法，从而有效抑制电压源换流阀的过电压水平，保护电压源换流阀在各种工况下的安全可靠运行，并提高电压源换流阀的技术经济性。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种模块化多电平电压源换流阀的过电压保护方法，所述过电压方法用的系统为模块化多电平柔性直流输电系统，所述模块化多电平柔性直流输电系统为三相结构，每相均由上下两桥臂电压源换流阀串联组成；在所述上下两桥臂电压源换流阀的交流侧均串联有桥臂电抗器，上下两桥臂电压源换流阀的桥臂电抗器串联，在两个桥臂电抗器之间连接有联接变压器；在上下两桥臂的电压源换流阀的直流侧均串联有平波电抗器；

所述过电压保护方法包括下述步骤：

（一）确定造成模块化多电平电压源换流阀过电压应力的最苛刻故障工况；

（二）确定模块化多电平电压源换流阀的避雷器配置方式；

（三）选取避雷器参数；

其改进之处在于，所述步骤（二）中，确定模块化多电平电压源换流阀的避雷器配置方式包括下述子步骤：

2.1、确定避雷器集中保护方案；

2.2、确定避雷器分散保护方案；

2.3、确定单个换流站的避雷器数量；

2.4、确定避雷器的工作电压；

2.5、确定最佳避雷器保护方案。

其中，所述电压源换流阀为MMC换流阀，所述MMC换流阀由子模块串联组成，每个子模块均由IGBT器件与其反并联的二极管组成。

其中，所述步骤（一）中，确定造成模块化多电平电压源换流阀过电压应力的最苛刻故障工况包括下述子步骤：

1.1、分析雷电过电压；

1.2、划分造成电压源换流阀操作过电压的故障区域；

1.3、确定造成电压源换流阀操作过电压的故障类型；

1.4、建立过电压分析模型；

1.5、计算雷电过电压；

1.6、计算操作过电压；

1.7、确定造成换流阀过电压的最苛刻故障工况。

其中，所述步骤1.1中，判断直流线路是否采用全线电缆、或是采用架空线且直流线路上有平波电抗器；若直流线路采用架空线，并且没有平波电抗器的抑制，则对来自直流侧的雷电过电压进行计算。

其中，所述步骤1.2中，划分的故障区域包括换流站内交流场、换流站直流侧和换流阀厅内部；换流站直流侧包括换流站内直流场和直流线路。

其中，所述步骤1.3中，根据步骤1.2种划分的故障区域确定造成换流阀操作过电压的故障类型，包括站内交流场故障、换流站直流侧故障和换流阀厅内部故障。

其中，所述站内交流场故障包括站内交流母线单相接地故障、两相接地故障、两相短路故障和三相接地故障；所述换流站直流侧故障包括直流母线及直流电缆单极接地故障、双极短路故障、双极接地故障和单极断线故障；所述换流阀厅内部故障包括换流阀不同位置（如换流阀交流端、换流阀的某两个子模块之间、换流阀直流端等）的单相接地故障、两相接地故障、两相短路故障、三相接地故障以及桥臂直通故障。

其中，所述步骤1.4中，过电压分析模型包括依据联接变压器、桥臂电抗器、换流阀设备内部及设备之间的连接关系建立的反应主电路结构的宽频模型，在系统主电路拓扑基础上添加分布电容支路和分布电感支路；输入过电压模型的参数包括模块化多电平柔性直流输电系统主参数、杂散参数以及控制保护参数。（主参数包括设备的额定电压、换流阀子模块数、子模块电容值、桥臂电抗器电抗值、IGBT及其反并联二极管的相关参数等；杂散参数包括杂散电感、杂散电容等；控制保护参数包括换流阀最大、最小投入子模块数、系统额定直流电压、换流阀闭锁电压等）。

其中，所述步骤1.5中，基于过电压分析模型，对雷电过电压进行仿真计算。

其中，所述步骤1.6中，基于过电压分析模型，对操作过电压进行仿真计算。

其中，所述步骤1.7中，通过对步骤1.5和步骤1.6中工况的计算结果比较，得出导致模块化多电平电压源换流阀过电压的最苛刻故障工况。

其中，所述步骤2.1中，避雷器的集中保护方案是在每一个电压源换流阀端间并联避雷器，此避雷器称作模块化多电平电压源换流阀避雷器。

其中，所述步骤2.2中，避雷器的分散保护方案是包括子模块避雷器保护和阀段避雷器保护；所述子模块避雷器保护是为电压源换流阀中的每一个子模块并联避雷器，此避雷器称作子模块避雷器，所有子模块避雷器具有互换性；

所述阀段避雷器保护是将电压源换流阀中的子模块划分为个数相同子模块组成的阀段，为每一个阀段并联避雷器，此避雷器称作阀段避雷器，所有阀段避雷器具有互换性。

其中，所述步骤2.3中，单个换流站内阀避雷器数量与换流阀数量相同；单个换流站内每个换流阀的子模块避雷器数量与子模块数量相同；单个换流站内每个换流阀的阀段避雷器数量与阀段数量相同。

其中，所述步骤2.4中，所述阀避雷器、子模块避雷器、阀段避雷器的工作电压分别为模块化多电平电压源换流阀端间电压、子模块端间电压、阀段端间电压；

所述步骤2.5中，结合柔性直流输电系统的额定电压和额定功率，子模块及换流阀结构设计方案，并分析集中保护方案的阀避雷器和分散保护方案的子模块避雷器、阀段避雷器的设计水平和造价，确定最佳避雷器保护方案。

其中，所述步骤（三）中，选取避雷器参数包括下述子步骤：

3.1、确定避雷器荷电率和阀片型号；

3.2、计算持续运行电压峰值和避雷器的参考电压，生成避雷器文件；

3.3、提取避雷器特征值；

3.4、选择配合电流；

3.5、计算避雷器保护水平。

其中，所述步骤3.1中，根据避雷器伏安特性曲线的阀片文件确定阀片型号。

其中，所述步骤3.2中，确定最佳方案避雷器持续运行电压峰值CCOV，计算避雷器的参考电压U_ref=持续运行电压峰值CCOV/荷电率，并根据避雷器伏安特性曲线的阀片文件，计算生成与避雷器一一对应的避雷器文件。

其中，所述步骤3.3中，提取避雷器的最大残压、最大电流和能量作为避雷器特征值。

其中，所述步骤3.4中，所述配合电流值大于避雷器特征值中的最大电流。

其中，所述步骤3.5中，结合避雷器文件的伏安特性曲线和配合电流，计算避雷器的操作冲击保护水平SIPL和雷电冲击保护水平LIPL。

与现有技术比，本发明达到的有益效果是：

1、本发明提供的一种模块化多电平电压源换流阀的过电压保护方法，有效降低高压大容量模块化多电平电压源换流阀的过电压水平，推动柔性直流输电技术在更高电压等级、更大输送功率领域的应用。

2、电压源换流阀过电压水平的降低，可进一步降低其绝缘水平要求，提高运行可靠性，降低其设计难度、尺寸和造价。

3、采用避雷器实现电压源换流阀过电压保护，避雷器设计简单、技术成熟、成本可控。

4、避雷器集中保护方案中，阀避雷器可对模块化多电平电压源换流阀直接保护；分散保护方案中，子模块避雷器可对每个子模块直接保护。

5、不论是选择避雷器集中保护方案还是分散保护方案，每种方案中的避雷器参数完全相同，均可相互替换，易于批量生产。

附图说明

图1是本发明提供的模块化多电平柔性直流输电系统结构图（单站）；

图2是本发明提供的模块化多电平电压源换流阀的过电压保护方法流程图；

图3是本发明提供的避雷器集中保护方案；

图4是本发明提供的避雷器分散保护方案中的子模块避雷器保护示意图；

图5是本发明提供的避雷器分散保护方案中的阀段避雷器保护示意图；

图6是本发明提供的子模块避雷器工作电压；

图7是本发明提供的阀段避雷器工作电压；

图8是本发明提供的阀避雷器工作电压；

图9是本发明提供的具体实施例中模块化多电平电压源换流阀安装避雷器前后的计算结果对比曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

本发明提供的模块化多电平柔性直流输电系统结构图（单站）如图1所示，模块化多电平柔性直流输电系统为三相结构，每相均由上下两桥臂电压源换流阀串联组成；在所述上下两桥臂电压源换流阀的交流侧均串联有桥臂电抗器，上下两桥臂电压源换流阀的桥臂电抗器串联，在两个桥臂电抗器之间连接有联接变压器；在上下两桥臂的电压源换流阀的直流侧均串联有平波电抗器。联接变压器和桥臂电抗器位于换流站内交流侧；换流阀位于换流站内阀厅内部；平波电抗器位于换流站内直流侧。

针对高压大容量柔性直流系统中模块化多电平电压源换流阀过电压水平高，并且会导致其绝缘要求高、造价昂贵、结构设计复杂、占地面积大等一系列问题，本发明提供的一种模块化多电平电压源换流阀的过电压保护方法，从而效抑制换流阀的过电压水平，保护换流阀在各种工况下的安全可靠运行，并提高换流阀的技术经济性。本发明提供的模块化多电平电压源换流阀的过电压保护方法流程如图2所示，具体实施步骤如下：

（一）造成模块化多电平电压源换流阀过电压应力的最苛刻故障工况研究，包括下述子步骤：

为了分析MMC换流阀装设避雷器的必要，首先要对其过电压应力进行全面的分析，确定系统最苛刻故障工况。

1.1雷电过电压分析：

在模块化多电平柔性直流输电系统中，由于电压源换流阀在交流侧有联接变压器和桥臂电抗器，使其不会直接承受来自交流侧的雷电冲击波；如果直流线路采用全线电缆、或是采用架空线且直流线路上有平波电抗器，电压源换流阀也不会直接承受来自直流侧的雷电冲击波。以上系统中换流阀不会承受严重的雷电冲击波。如果直流线路采用架空线，并且没有平波电抗器的抑制，需要对来自直流侧的雷电过电压进行详细计算。

1.2造成换流阀操作过电压的故障区域划分：

将模块化多电平柔性直流输电系统分为站内交流场、换流站直流侧（包括换流站内直流场和直流线路）和换流阀厅内部三个区域（如图1所示），以分区域对系统中可能引起MMC换流阀操作过电压应力的工况进行分析。

1.3造成换流阀操作过电压的故障类型确定：

按步骤1.2所分区域，确定可能造成换流阀操作过电压的故障类型。换流站内交流场故障类型包括站内交流母线单相接地故障、两相接地故障、两相短路故障、三相接地故障；换流站直流侧故障类型包括直流母线及直流电缆单极接地故障、双极短路故障、双极接地故障、单极断线故障；换流阀厅内部故障类型包括换流阀不同位置的单相接地故障、两相接地故障、两相短路故障、三相接地故障以及桥臂直通故障。

1.4过电压分析模型建立：

建立模块化多电平柔性直流输电系统的过电压分析模型拓扑，过电压分析模型包括依据联接变压器、桥臂电抗器、换流阀设备内部及设备之间的连接关系建立的反应主电路结构的宽频模型，在系统主电路拓扑基础上添加分布电容支路和分布电感支路；输入过电压模型的参数包括模块化多电平柔性直流输电系统主参数、杂散参数以及控制保护参数。主参数包括设备的额定电压、换流阀子模块数、子模块电容值、桥臂电抗器电抗值、IGBT及其反并联二极管的相关参数等；杂散参数包括杂散电感、杂散电容等；控制保护参数包括换流阀最大、最小投入子模块数、系统额定直流电压、换流阀闭锁电压等。

1.5雷电过电压计算：

根据步骤1.1雷电过电压分析结果，如果需要对来自直流侧的雷电过电压进行详细计算，基于1.4所建立过电压分析模型，完成电压源换流阀的雷电过电压计算。

1.6操作过电压计算：

根据步骤1.3所确定故障类型，基于步骤1.4所建立过电压分析模型，完成电压源换流阀的操作过电压计算。

1.7确定造成换流阀过电压的最苛刻故障工况：

通过对步骤1.5和步骤1.6各典型工况的计算结果比较，得出导致模块化多电平电压源换流阀过电压的最苛刻故障工况。

（二）模块化多电平电压源换流阀的避雷器配置方式确定，包括下述子步骤：

模块化多电平电压源换流阀由多个完全相同且彼此独立的子模块串联而成，这种电气结构决定了避雷器配置方式可以有多种选择方案，需要对以上配置方式进行研究，以确定最佳方式。

2.1避雷器集中保护方案：

为整个换流阀端间配置一台并联避雷器，如图3所示，该方案称为避雷器集中保护方案。该种避雷器称之为模块化多电平电压源换流阀避雷器。阀避雷器工作电压为换流阀端间电压，是子模块电压的N_SM倍。换流阀安装避雷器前后的计算结果对比曲线如图9所示。

2.2避雷器分散保护方案：

避雷器分散保护方案包括两种，一种是为换流阀的所有子模块并联各自的避雷器，如图4所示，该种避雷器称为子模块避雷器，每个换流阀的子模块避雷器数量与子模块数相同，其工作电压为子模块电压。另一种是将换流阀分成数个阀段后，为每个阀段并联一个阀段避雷器，如图5所示。其工作电压为阀段端间电压，是子模块电压的（N_SM／N_VM）倍。

2.3确定单个换流站的避雷器数量：

记每个换流阀的子模块数为N_SM，阀段数为N_VM。避雷器集中保护方案中，模块化多电平电压源换流阀数量与换流阀一一对应，如单个换流站的阀避雷器数量N_{V_ARR}=6。避雷器分散保护方案中，第一种保护方案的子模块避雷器与子模块一一对应，单个换流站的子模块避雷器数量N_{SM_ARR}=6N_SM；第二种保护方案的阀段避雷器与阀段一一对应，单个换流站的阀段避雷器数量N_{VM_ARR}=6N_VM。

2.4确定避雷器工作电压：

以上三种避雷器因安装位置不同，系统正常运行时避雷器的工作电压也不相同。阀避雷器、子模块避雷器、阀段避雷器的工作电压分别为模块化多电平电压源换流阀、子模块、阀段的端间电压，记单个子模块电压为V_SM，子模块避雷器工作电压V_{SM_ARR}=V_SM，阀段避雷器工作电压V_{VM_ARR}=（N_SM／N_VM）×V_SM，阀避雷器工作电压V_{V_ARR}=N_SM×V_SM，工作电压波形如图6、图7和图8所示。

2.5确定最佳避雷器保护方案：

考虑柔性直流系统的额定电压和额定功率，结合子模块及换流阀结构设计方案，分析集中保护方案的阀避雷器和分散保护方案的子模块避雷器、阀段避雷器的设计水平和造价，确定适合特定工程的避雷器保护方案。

（三）避雷器参数选取，包括下述子步骤：

3.1初步确定荷电率和阀片型号：

初步确定所选择配置避雷器保护方案要求的避雷器荷电率以及避雷器伏安特性曲线的阀片文件。荷电率的选取与避雷器厂家的制造水平，质量情况、检测手段及避雷器的使用条件相关，换流阀保护用避雷器装于室内，可选荷电率为0.95~1。

3.2计算持续运行电压峰值CCOV和避雷器的参考电压U_ref，生成避雷器文件：

结合换流阀参数，确定所选最佳方案避雷器持续运行电压峰值CCOV，计算避雷器的参考电压U_ref=CCOV/荷电率，并根据阀片文件，计算生成与相应避雷器一一对应的避雷器文件。

3.3提取避雷器特征值：

将元件库中避雷器元件按步骤2.5确定方案配置在仿真模型对应的位置上，根据设计的避雷器类型调用对应的避雷器文件。对步骤1.7确定的最苛刻故障工况进行仿真分析，提取避雷器的最大残压、最大电流和能量作为避雷器特征值。

3.4选择配合电流：

根据最严重故障类型下的避雷器特征值，确定避雷器的配合电流，配合电流值大于避雷器特征值中的最大电流。

3.5计算避雷器保护水平：

结合避雷器文件的伏安特性曲线和配合电流，计算避雷器的操作冲击保护水平SIPL和雷电冲击保护水平LIPL。

本发明提供的了为一种模块化多电平电压源换流阀的过电压保护方法，可有效降低高压大容量模块化多电平电压源换流阀的过电压水平，推动柔性直流输电技术在更高电压等级、更大输送功率领域的应用。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种模块化多电平电压源换流阀的过电压保护方法，所述过电压方法用的系统为模块化多电平柔性直流输电系统，所述模块化多电平柔性直流输电系统为三相结构，每相均由上下两桥臂电压源换流阀串联组成；在所述上下两桥臂电压源换流阀的交流侧均串联有桥臂电抗器，上下两桥臂电压源换流阀的桥臂电抗器串联，在两个桥臂电抗器之间连接有联接变压器；在上下两桥臂的电压源换流阀的直流侧均串联有平波电抗器；所述过电压保护方法包括下述步骤：

（二）确定模块化多电平电压源换流阀的避雷器配置方式；

（三）选取避雷器参数；

其特征在于，所述步骤（二）中，确定模块化多电平电压源换流阀的避雷器配置方式包括下述子步骤：

2.1、确定避雷器集中保护方案；

2.2、确定避雷器分散保护方案；

2.3、确定单个换流站的避雷器数量；

2.4、确定避雷器的工作电压；

2.5、确定最佳避雷器保护方案。

2.如权利要求1所述的过电压保护方法，其特征在于，所述电压源换流阀为MMC换流阀，所述MMC换流阀由子模块串联组成，每个子模块均由IGBT器件与其反并联的二极管组成。

3.如权利要求1所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤（一）中，确定造成模块化多电平电压源换流阀过电压应力的最苛刻故障工况包括下述子步骤：

1.1、分析雷电过电压；

1.2、划分造成电压源换流阀操作过电压的故障区域；

1.3、确定造成电压源换流阀操作过电压的故障类型；

1.4、建立过电压分析模型；

1.5、计算雷电过电压；

1.6、计算操作过电压；

1.7、确定造成换流阀过电压的最苛刻故障工况。

3、如权利要求2所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤1.1中，判断直流线路是否采用全线电缆、或是采用架空线且直流线路上有平波电抗器；若直流线路采用架空线，并且没有平波电抗器的抑制，则对来自直流侧的雷电过电压进行计算。

4.如权利要求2所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤1.2中，划分的故障区域包括换流站内交流场、换流站直流侧和换流阀厅内部；换流站直流侧包括换流站内直流场和直流线路。

5.如权利要求2所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤1.3中，根据步骤1.2种划分的故障区域确定造成换流阀操作过电压的故障类型，包括站内交流场故障、换流站直流侧故障和换流阀厅内部故障。

6.如权利要求5所述的过电压保护方法，其特征在于，所述站内交流场故障包括站内交流母线单相接地故障、两相接地故障、两相短路故障和三相接地故障；所述换流站直流侧故障包括直流母线及直流电缆单极接地故障、双极短路故障、双极接地故障和单极断线故障；所述换流阀厅内部故障包括换流阀不同位置的单相接地故障、两相接地故障、两相短路故障、三相接地故障以及桥臂直通故障。

7.如权利要求2所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤1.4中，过电压分析模型包括依据联接变压器、桥臂电抗器、换流阀设备内部及设备之间的连接关系建立的宽频模型，在系统主电路拓扑基础上添加分布电容支路和分布电感支路；输入过电压模型的参数包括模块化多电平柔性直流输电系统主参数、杂散参数以及控制保护参数。

8.如权利要求2所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤1.5中，基于过电压分析模型，对雷电过电压进行仿真计算。

9.如权利要求2所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤1.6中，基于过电压分析模型，对操作过电压进行仿真计算。

10.如权利要求2所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤1.7中，通过对步骤1.5和步骤1.6中工况的计算结果比较，得出导致模块化多电平电压源换流阀过电压的最苛刻故障工况。

11.如权利要求1所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤2.1中，避雷器的集中保护方案是在每一个电压源换流阀端间并联避雷器，此避雷器称作模块化多电平电压源换流阀避雷器。

12.如权利要求1所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤2.2中，避雷器的分散保护方案是包括子模块避雷器保护和阀段避雷器保护；所述子模块避雷器保护是为电压源换流阀中的每一个子模块并联避雷器，此避雷器称作子模块避雷器，所有子模块避雷器具有互换性；

13.如权利要求1所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤2.3中，单个换流站内阀避雷器数量与换流阀数量相同；单个换流站内每个换流阀的子模块避雷器数量与子模块数量相同；单个换流站内每个换流阀的阀段避雷器数量与阀段数量相同。

14.如权利要求1所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤2.4中，所述阀避雷器、子模块避雷器、阀段避雷器的工作电压分别为模块化多电平电压换流阀端间电压、子模块端间电压、阀段端间电压；

15.如权利要求1所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤（三）中，选取避雷器参数包括下述子步骤：

3.1、确定避雷器荷电率和阀片型号；

3.3、提取避雷器特征值；

3.4、选择配合电流；

3.5、计算避雷器保护水平。

16.如权利要求17所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤3.1中，根据避雷器伏安特性曲线的阀片文件确定阀片型号。

17.如权利要求17所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤3.2中，确定最佳方案避雷器持续运行电压峰值CCOV，计算避雷器的参考电压U_ref=持续运行电压峰值CCOV/荷电率，并根据避雷器伏安特性曲线的阀片文件，计算生成与避雷器一一对应的避雷器文件。

18.如权利要求17所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤3.3中，提取避雷器的最大残压、最大电流和能量作为避雷器特征值。

19.如权利要求17所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤3.4中，所述配合电流值大于避雷器特征值中的最大电流。

20.如权利要求17所述的过电压保护方法，其特征在于，所述步骤3.5中，结合避雷器文件的伏安特性曲线和配合电流，计算避雷器的操作冲击保护水平SIPL和雷电冲击保护水平LIPL。