CN109921452A - 一种基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法 - Google Patents

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余占清
赵彪
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Abstract

本发明公开了一种基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法，包括：测量网侧换流站直流输入功率和交流侧输出功率，计算复合式直流卸荷电路需要消耗的功率差额；测量直流输电线路电压，将所述直流输电线路电压与直流输电线路参考值比较，获取直流卸荷电路触发信号；根据所述功率差额和所述直流卸荷电路触发信号形成控制所有直流卸荷子模块的脉冲信号；同步所有直流卸荷子模块的脉冲信号，保证所有直流卸荷子模块的同步工作。本发明通过对每组直流卸荷之模块的控制信号进行延时处理，可保证所有的直流卸荷子模块能够同步工作。

Description

一种基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法
技术领域
本发明属于直流输电技术领域，特别涉及一种基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法。
背景技术
近年来，高压直流输电技术得到高速发展，海上风电场并网柔性直流输电系统(VSC-HVDC)的应用越来越广泛。VSC-HVDC在正常运行时，风电机组孤岛方式接入时发出的能量与受端交流电网消耗的能量保持平衡。而当受端交流电网发生故障时，其能消耗的能量减小，接纳功率的能力受限。而送端风电场由于无法直接获得交流电网的频率和电压信息，短时间内电压和频率不会变化，导致能量在直流线路上积累，盈余功率流入模块化多电平换流器，如图1所示的海上风电场孤岛方式接入时的功率分配示意图，模块化多电平换流器(MMC)的电容被充电，电压上升，间接导致直流线路电压上升。若受端换流站对直流线路的控制失效，严重时将导致线路跳开。
为避免故障，需要应用直流卸荷电路使用能量消耗的方式消耗盈余功率，如图2所示的应用直流卸荷电路时的功率分配示意图，通过斩波电路控制消耗的功率，达到功率平衡。集中电阻斩波卸荷电路由于使用开关串联连接技术，开关器件的动静态均压难以实现，dv/dt与di/dt很大，例如专利公开号CN101136582B,公开了一种全功率变流器直流侧卸荷电路的控制方法，其中的卸荷电路由功率器件和卸荷电阻构成。
多电平卸荷电路采用模块化设计也能够有效减小了电流波动，较好地实现了动静态均压，但是采用了很多大容量的半导体器件，电路成本高昂、体积庞大，例如专利号公告号CN102856909B，公开的一种卸荷系统及应用该卸荷系统的模块化多电平风电变流器,针对模块化多电平风电变流器拓扑结构采用多个功率单元级联的特点，在各级联功率单元中分别设置单独的卸荷电路。
由此可见，需要一种有效减少电流波动，实现动静态均压的直流卸荷电路。
发明内容
针对上述问题，本发明公开了一种基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法，包括：
测量网侧换流站直流输入功率和交流侧输出功率，计算复合式直流卸荷电路需要消耗的功率差额；
测量直流输电线路电压，将所述直流输电线路电压与直流输电线路参考值比较，获取直流卸荷电路触发信号；
根据所述功率差额和所述直流卸荷电路触发信号形成控制所有直流卸荷子模块的脉冲信号；
同步所有直流卸荷子模块的脉冲信号，保证所有直流卸荷子模块的同步工作。
优选的，所述复合式直流卸荷电路需要消耗的功率差额为测量网侧换流站直流输入功率和交流侧输出功率的差值。
优选的，所述直流输电线路电压与直流输电线路电压参考值通过比较器比较得到所述卸荷电路触发信号。
优选的，所述功率差额信号经过比例环节和除法环节处理后输出控制信号，所述控制信号与所述直流卸荷电路触发信号经过乘法环节处理输出，经过乘法环节处理后，经过限幅环节处理得到直流卸荷子模块的控制占空比，之后经过比较器与频率可调的载波信号比较输出直流卸荷子模块的脉冲信号。
优选的，通过所述功率差额和所述卸荷子模块的设计值确定比例环节和除法环节的参数。
优选的，所述脉冲信号的组数根据直流卸荷子模块的数量生成。
优选的，所述脉冲信号通过延时处理，保证所有直流卸荷子模块同步工作，减小子模块的开关器件间的动态压差。
优选的，所述延时处理包括开通延时处理和关断延时处理；所述开通延时处理的时间根据每组直流卸荷子模块的开通延时和所有直流卸荷子模块开通延时最大值的差值确定；所述关断延时处理的时间根据每组直流卸荷子模块的关断延时和所有直流卸荷子模块关断延时最大值的差值确定。
优选的，所述开通延时为直流卸荷模块的开关器件开通后，开关器件电压下降到子模块额定电压的10％的时间；所述关断延时为直流卸荷模块的开关器件关断时，电压上升到直流卸荷子模块额定电压的90％的时间。
优选的，所述开通延时和关断延时在第一次发送脉冲信号后测量，并在下一次发出脉冲前，通过运算器计算出每组直流卸荷子模块的开通延时和所有直流卸荷子模块开通延时最大值的差值，以及通过运算器计算出每组直流卸荷子模块的关断延时和所有直流卸荷子模块关断延时最大值的差值；根据得到的差值，在下一次脉冲信号进行对应直流卸荷子模块的脉冲信号的延时处理，保证所有直流卸荷子模块的同步工作。
本发明通过检测直流卸荷电路的需要消耗的功率以及直流输电线路的电压，对直流卸荷子模块进行控制，从而保证直流卸荷子模块的稳定卸荷工作；且通过对每组直流卸荷之模块的控制信号进行延时处理，可保证所有的直流卸荷子模块能够同步工作。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了现有技术的海上风电场孤岛方式接入时的功率分配示意图；
图2示出了现有技术的应用直流卸荷电路时的功率分配示意图；
图3示出了本发明的直流卸荷子模块的使用状态图；
图4示出了本发明第一种实施方案的直流卸荷子模块SM的拓扑结构示意图；
图5示出了本发明第二种实施方案的直流卸荷子模块SM的拓扑结构示意图；
图6示出了本发明第三种实施方案的直流卸荷子模块SM的拓扑结构示意图；
图7示出了本发明第四种实施方案的直流卸荷子模块SM的拓扑结构示意图；
图8示出了本发明的基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法框图；
图9示出了本发明的基于避雷器的复合式直流卸荷电路的子模块脉冲信号控制和电压测量示意图；
图10示出了本发明的基于避雷器的复合式直流卸荷电路的子模块脉冲协同控制方法图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供应用于直流输电的基于避雷器的复合式直流卸荷电路，在直流输电线路的正极线路和负极线路之间设置至少一路的卸荷支路，卸荷支路包括一个或多个的直流卸荷子模块，多个直流卸荷子模块串联在直流输电线路的正极线路和负极线路之间。通过在传统直流卸荷电路中并联避雷器，形成复合式直流卸荷电路，并将复合式直流卸荷电路与避雷器进行模块化处理形成直流卸荷子模块，若干组的直流卸荷子模块进行串联，通过提高直流卸荷子模块串联的数量，降低整个电路的dv/dt(电压上升速率)与di/dt(电流升上速率)，使功率调节特性更加平滑。一种基于避雷器的复合式直流卸荷电路，包括n个直流卸荷子模块SM：直流卸荷子模块SM1、···、直流卸荷子模块SMi、···、直流卸荷子模块SMn，n为任意正整数，i为大于等于1且小于等于n的任意正整数，直流卸荷子模块SM包括正极输入端和负极输出端，n个直流卸荷子模块SM的正负极串联在直流线路的正极线路和负极线路之中。通过灵活运用直流卸荷子模块SM的个数，合理选择可关断器件的耐压和通流能力，可设计出针对不同场合的复合式直流卸荷电路，直流卸荷子模块SM级联数量越多，直流电路的dv/dt与di/dt越小，功率调节特性越平滑。
直流卸荷子模块包括正极输入端和负极输出端，正极输入端和负极输入端之间连接斩波电路以及避雷器，所述避雷器可采用类型较多，包括金属氧化物避雷器，线路型金属氧化物避雷器，无间隙线路型金属氧化物避雷器，全绝缘复合外套金属氧化物避雷器以及可卸式避雷器等。所述斩波电路并联缓冲电路，对斩波电路进行缓冲保护。所述缓冲电路包括缓冲阻容电路，所述缓冲阻容电路包括电阻，以及与电阻串联的电容，所述电阻连接正极输入端，所述电容与负极输出端连接。所述正极输入端与负极输出端之间连接旁路开关。所述正极输入端和负极输出端之间连接二极管，二极管的正极与负极输出端连接，二极管的负极与正极输入端连接。所述斩波电路包括至少一组的开关器件以及至少一组的耗能器件，开关器件与耗能器件串联在正极输入端和负极输出端之间。所述耗能器件包括卸荷电阻，所述开关器件反向并联续流二极管。
为了便于描述，仅以海上风电场中直流卸荷子模块SM的应用情况为例进行说明，并且在海上风电场的直流输电线路中仅使用一条卸荷支路。需要说明的是，本发明的直流卸荷子模块SM不仅适用于海上风电场的应用，还适用于其他直流输电线路，并且卸荷支路的数量也可以为多组，其数量可以根据需要进行安装设置。
示例性的，图3示出了直流卸荷子模块SM的使用状态图，多台直流卸荷子模块SM串联在海上风电场直流输电线路的正极线路和负极线路之间。其中，第一台直流卸荷子模块SM1的正极输入端连接海上风电场直流输电线路的正极线路；第i-1台直流卸荷子模块SMi-1的负极输出端连接至第i台直流卸荷子模块SMi的正极输出端；第n台直流卸荷子模块SMn的负极输出端连接至海上风电场直流输电线路的负极线路。
作为本发明的第一种实施方案，图4所示的直流卸荷子模块SM的拓扑结构示意图，直流卸荷子模块SM包括串联的开关管T和卸荷电阻Ri，通过卸荷电阻Ri消耗盈余功率，开关管T作为开关器件，开关管T可采用IGBT、IGCT等全控型电力电子器件。开关管T的集电极连接至正极输入端，开关管T的发射极连接至卸荷电阻Ri，卸荷电阻Ri连接至负极输入端，正极输入端和负极输出端之间连接避雷器MOV(金属氧化物避雷器)，采用避雷器MOV严格限制过电压，保证均压效果；依靠避雷器MOV和缓冲阻容电路实现动静态均压和暂态条件下开关管T的过压和过流保护，提高开关管T的可靠性。
作为本发明的第二种实施方案，图5所示的直流卸荷子模块SM的拓扑结构示意图，直流卸荷子模块SM包括串联的开关管T和卸荷电阻Ri，通过卸荷电阻Ri消耗盈余功率，开关管T作为开关器件，开关管T可采用IGBT、IGCT等全控型电力电子器件。开关管T的集电极连接至正极输入端，开关管T的发射极连接至卸荷电阻Ri，卸荷电阻Ri连接至负极输入端，开关管T和卸荷电阻Ri串联后并联缓冲阻容电路，缓冲阻容电路包括电阻RS和电容CS，电阻RS连接至正极输入端，电容CS连接至负极输出端，通过缓冲阻容电路能减缓开关管T关断时，开关管T的电压上升速度，减小动态压差。缓冲阻容电路并联避雷器MOV(金属氧化物避雷器)，采用避雷器MOV严格限制过电压，保证均压效果；依靠避雷器MOV和缓冲阻容电路实现动静态均压和暂态条件下开关管T的过压和过流保护，提高开关管T的可靠性。
作为本发明的第三种实施方案，图6所示的直流卸荷子模块SM的拓扑结构示意图，直流卸荷子模块SM包括串联的开关管T和卸荷电阻Ri，通过卸荷电阻Ri消耗盈余功率，开关管T作为开关器件，开关管T可采用IGBT、IGCT等全控型电力电子器件。开关管T的集电极连接至正极输入端，开关管T的发射极连接至卸荷电阻Ri，卸荷电阻Ri连接至负极输入端，开关管T和卸荷电阻Ri串联后并联缓冲阻容电路，缓冲阻容电路包括电阻RS和电容CS，电阻RS连接至正极输入端，电容CS连接至负极输出端，通过缓冲阻容电路能减缓开关管T关断时，开关管T的电压上升速度，减小动态压差。缓冲阻容电路并联避雷器MOV(金属氧化物避雷器)，采用避雷器MOV严格限制过电压，保证均压效果；依靠避雷器MOV和缓冲阻容电路实现动静态均压和暂态条件下开关管T的过压和过流保护，提高开关管T的可靠性。所述阻容电路还并联开关S，旁路开关S为卸荷子模块故障时起到旁路功能，所述阻容电路还并联旁路开关S和二极管D，D为二极管，为防止卸荷子模块反接而承受反电压损坏，二极管D的负极与正极输入端连接，二极管D的负极连接负极输出端。
作为本发明的第四种实施方案，图7所示的直流卸荷子模块SM的拓扑结构示意图，直流卸荷子模块SM包括串联的开关管T和卸荷电阻Ri，通过卸荷电阻Ri消耗盈余功率，开关管T作为开关器件，开关管T可采用IGBT、IGCT等全控型电力电子器件。开关管T的集电极连接至正极输入端，开关管T的发射极连接至卸荷电阻Ri，卸荷电阻Ri连接至负极输入端，开关管T和卸荷电阻Ri串联后并联缓冲阻容电路，缓冲阻容电路包括电阻RS和电容CS，电阻RS连接至正极输入端，电容CS连接至负极输出端，通过缓冲阻容电路能减缓开关管T关断时，开关管T的电压上升速度，减小动态压差。缓冲阻容电路并联避雷器MOV(金属氧化物避雷器)，采用避雷器MOV严格限制过电压，保证均压效果；依靠避雷器MOV和缓冲阻容电路实现动静态均压和暂态条件下开关管T的过压和过流保护，提高开关管T的可靠性。所述阻容电路还并联开关S，旁路开关S为卸荷子模块故障时起到旁路功能，所述阻容电路还并联旁路开关S和二极管D，D为二极管，为防止卸荷子模块反接而承受反电压损坏，二极管D的负极与正极输入端连接，二极管D的负极连接负极输出端，D作为二极管，防止直流卸荷子模块SM反接而承受反电压损坏。开关管反向并联续流二极管，通过续流二极管对开关管进行保护。
本技术方案的基于避雷器的复合式直流卸荷电路能够实现开关器件的动静态均压，模块化的设计减小了电路的dv/dt与di/dt。通过去除了体积庞大的卸荷电容，单个卸荷子模块体积减小30％以上。并且大幅度降低了成本，省略了一只逆阻二极管和卸荷电容，减小了卸荷电阻和开关器件的容量。
本技术方案还提供了一种基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法，基于避雷器的复合式直流卸荷电路在运行时，对直流输电线路电压的正极线路进行实时监控，当正极线路的电压超过设定阈值后，复合式直流卸荷模块被触发。
如图8所示的基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法框图，控制方法包括，检测网侧换流站直流输入功率(Pin_G)和交流侧输出功率(Pout_G)，计算(Pout_G-Pin_G)网侧换流站直流输入功率(Pin_G)和交流侧输出功率(Pout_G)的功率差额，得到基于避雷器的复合式直流卸荷电路应该消耗的功率差额(△P)。
通过比例环节和除法环节对功率差额的信号进行处理，得到卸荷电路的控制信号，比例环节和除法环节由功率差额的标幺值及卸荷子模块设计值决定。
测量直流输电线路电压测量值Edc，并与直流输电线路电压参考值Edc_ref进行比较，得到卸荷电路触发信号。具体的，将直流输电线路电压测量值Edc与直流输电线路电压参考值Edc_ref通过比较器进行对比，当直流输电线路电压测量值Edc高于直流输电线路电压参考值Edc_ref时，通过比较器输出高电平信号；将直流输电线路电压测量值Edc与直流输电线路电压参考值Edc_ref通过比较器进行对比，当直流输电线路电压测量值Edc不高于直流输电线路电压参考值Edc_ref时，通过比较器输出低电平信号。
卸荷电路控制信号与卸荷电路触发信号经过乘法环节进行乘法处理，并通过限幅环节对经过乘法处理的控制信号进行限幅处理，得到控制开关器件的占空比，通过限幅环节避免信号幅度过高而造成开关器件的损坏。
从信号发生器或其他信号发生装置得到频率可调的三角形载波信号，并根据占空比，可通过比较器得到相应频率和占空比的脉冲信号，控制开关器件的斩波。
示例性的，在海上风电场的网侧换流站对直流线路的控制失效时，检测网侧换流站直流输入功率为Pin_G和交流侧输出功率Pout_G，计算网侧换流站直流输入功率Pin_G和交流侧输出功率Pout_G的功率差额为Pout_G-Pin_G＝△P，得到基于避雷器的复合式直流卸荷电路应该消耗的功率差额。通过比例环节和除法环节对功率差额的信号进行处理，得到卸荷电路的控制信号，比例环节和除法环节由功率差额的标幺值及卸荷子模块设计值决定。
并且，测量得到海上风电场的直流输电线路电压测量值为Edc，并与直流输电线路电压参考值Edc_ref进行比较，得到卸荷电路触发信号。具体的，将直流输电线路电压测量值Edc与直流输电线路电压参考值Edc_ref通过比较器进行对比，发现直流输电线路电压测量值Edc高于直流输电线路电压参考值Edc_ref时，通过比较器输出高电平信号；将直流输电线路电压测量值Edc与直流输电线路电压参考值Edc_ref通过比较器进行对比，发现直流输电线路电压测量值Edc不高于直流输电线路电压参考值Edc_ref时，通过比较器输出低电平信号。其中，卸荷电路触发信号的高电平信号为1，低电平信号为0。通过乘法环节对卸荷电路触发信号和卸荷电路的控制信号进行处理，并通过限幅环节对经过乘法处理的控制信号进行限幅处理，得到控制开关器件的占空比，通过限幅环节避免信号幅度过高而造成开关器件的损坏，以此在直流输电线路电压测量值Edc高于直流输电线路电压参考值Edc_ref时接通卸荷电路子模块的所有开关器件，通过卸荷电路子模块进行卸荷工作。
需要说明的是，当海上风电场的网侧换流站发生严重故障时，控制开关器件的占空比恒为1的状态，所有卸荷电路子模块的开关器件始终处于开通状态，进行直流输电线路的卸荷工作；而当海上风电场的网侧换流站发生一般故障时，控制开关器件的占空比为0～1的状态，并且，占空比的大小同电路工作频率成反向关系，根据故障严重程度和直流系统电压要求，能够通过协同控制工作频率和占空比大小这两个参数进行复合式直流卸荷电路的控制方法参数设计。
如图10所示的基于避雷器的复合式直流卸荷电路的子模块脉冲协同控制方法图，为保证所有的串联的直流卸荷子模块的同步控制，对每组直流卸荷子模块的开关器件的关断延时和开通延时进行测量，并通过对开关器件的控制信号进行延时处理。其中，在开关器件开通时，电压下降，认为电压下降到子模块额定电压的10％的时间为开关器件开通延时；开关器件关闭时，电压上升，认为电压上升到子模块额定电压的90％的时间为开关器件关断延时。遍历所有直流卸荷电路模块的开通延时和关断延时，选取开通延时最大值ton和关断延时最大值toff。
根据直流卸荷子模块的数量，生成对应组数的脉冲信号。如图9所示的基于避雷器的复合式直流卸荷电路的子模块脉冲信号控制示意图和电压测量示意图，脉冲信号包括输出脉冲信号和反馈脉冲信号。
在发出脉冲后，利用电压传感器检测直流卸荷子模块的开关器件的电压。
在下一次发出脉冲前，通过运算器计算出每个子模块的开通延时和开通延时最大值toff的差值△ton，通过运算器计算出每个子模块的关闭延时和关闭延时最大值ton的差值△toff。
根据差值△ton和差值△toff对下一组对应直流卸荷电路模块的脉冲信号进行延时处理。
经过延时处理的每组脉冲信号供给到每个直流卸荷电路模块的开关器件，可保证所有开关器件的同步工作。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法，其特征在于，包括：
测量网侧换流站直流输入功率和交流侧输出功率，计算复合式直流卸荷电路需要消耗的功率差额；
测量直流输电线路电压，将所述直流输电线路电压与直流输电线路参考值比较，获取直流卸荷电路触发信号；
根据所述功率差额和所述直流卸荷电路触发信号形成控制所有直流卸荷子模块的脉冲信号；
同步所有直流卸荷子模块的脉冲信号，保证所有直流卸荷子模块的同步工作。
2.根据权利要求1所述的基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法，其特征在于，所述复合式直流卸荷电路需要消耗的功率差额为测量网侧换流站直流输入功率和交流侧输出功率的差值。
3.根据权利要求1所述的基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法，其特征在于，所述直流输电线路电压与直流输电线路电压参考值通过比较器比较得到所述卸荷电路触发信号。
4.根据权利要求1所述的基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法，其特征在于，所述功率差额信号经过比例环节和除法环节处理后输出控制信号，所述控制信号与所述直流卸荷电路触发信号经过乘法环节处理输出，经过乘法环节处理后，经过限幅环节处理得到直流卸荷子模块的控制占空比，之后经过比较器与频率可调的载波信号比较输出直流卸荷子模块的脉冲信号。
5.根据权利要求1所述的基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法，其特征在于，通过所述功率差额和所述卸荷子模块的设计值确定比例环节和除法环节的参数。
6.根据权利要求1所述的基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法，其特征在于，所述脉冲信号的组数根据直流卸荷子模块的数量生成。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法，其特征在于，所述脉冲信号通过延时处理，保证所有直流卸荷子模块同步工作，减小子模块的开关器件间的动态压差。
8.根据权利要求7所述的基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法，其特征在于，所述延时处理包括开通延时处理和关断延时处理；所述开通延时处理的时间根据每组直流卸荷子模块的开通延时和所有直流卸荷子模块开通延时最大值的差值确定；所述关断延时处理的时间根据每组直流卸荷子模块的关断延时和所有直流卸荷子模块关断延时最大值的差值确定。
9.根据权利要求8所述的基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法，其特征在于，所述开通延时为直流卸荷模块的开关器件开通后，开关器件电压下降到子模块额定电压的10％的时间；所述关断延时为直流卸荷模块的开关器件关断时，电压上升到直流卸荷子模块额定电压的90％的时间。
10.根据权利要求9所述的基于避雷器的复合式直流卸荷电路的控制方法，其特征在于，所述开通延时和关断延时在第一次发送脉冲信号后测量，并在下一次发出脉冲前，通过运算器计算出每组直流卸荷子模块的开通延时和所有直流卸荷子模块开通延时最大值的差值，以及通过运算器计算出每组直流卸荷子模块的关断延时和所有直流卸荷子模块关断延时最大值的差值；根据得到的差值，在下一次脉冲信号进行对应直流卸荷子模块的脉冲信号的延时处理，保证所有直流卸荷子模块的同步工作。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110571816A (zh) * 2019-07-31 2019-12-13 全球能源互联网研究院有限公司 一种模块化可控卸荷电路及控制方法
CN111431189A (zh) * 2020-03-19 2020-07-17 清华四川能源互联网研究院 一种直流耗能装置的控制方法
CN111697611A (zh) * 2020-06-05 2020-09-22 西安交通大学 一种应用于多端柔性输电系统的直流侧电压间接控制方法
CN113852113A (zh) * 2021-09-14 2021-12-28 广东电网有限责任公司阳江供电局 一种模块式分布电阻耗能装置、控制方法及存储介质
CN113991619A (zh) * 2021-10-12 2022-01-28 平高集团有限公司 一种直流断路器用电流转移电路以及电流转移装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101136582A (zh) * 2007-09-03 2008-03-05 中国科学院电工研究所 一种全功率变流器直流侧卸荷电路的控制方法
CN202749815U (zh) * 2012-08-23 2013-02-20 无锡清源电气科技有限公司 一种卸荷装置和应用卸荷装置的模块化多电平风电变流器
CN207782425U (zh) * 2018-01-31 2018-08-28 新疆金风科技股份有限公司 直流输电系统及其卸荷电路

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101136582A (zh) * 2007-09-03 2008-03-05 中国科学院电工研究所 一种全功率变流器直流侧卸荷电路的控制方法
CN202749815U (zh) * 2012-08-23 2013-02-20 无锡清源电气科技有限公司 一种卸荷装置和应用卸荷装置的模块化多电平风电变流器
CN207782425U (zh) * 2018-01-31 2018-08-28 新疆金风科技股份有限公司 直流输电系统及其卸荷电路

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JOSE MANEIRO等: ""Energy diverting converter topologies for HVDC transmission systems"", 《2013 15TH EUROPEAN CONFERENCE ON POWER ELECTRONICS AND APPLICATIONS (EPE)》 *
刘璇等: ""海上风电场并网柔直系统的故障穿越协调控制策略"", 《电测与仪表》 *
范镇淇等: ""基于无源缓冲法和延时控制的IGBT模块串联均压技术"", 《高压电器》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110571816A (zh) * 2019-07-31 2019-12-13 全球能源互联网研究院有限公司 一种模块化可控卸荷电路及控制方法
CN111431189A (zh) * 2020-03-19 2020-07-17 清华四川能源互联网研究院 一种直流耗能装置的控制方法
CN111431189B (zh) * 2020-03-19 2021-12-07 清华四川能源互联网研究院 一种直流耗能装置的控制方法
CN111697611A (zh) * 2020-06-05 2020-09-22 西安交通大学 一种应用于多端柔性输电系统的直流侧电压间接控制方法
CN111697611B (zh) * 2020-06-05 2022-02-18 西安交通大学 一种应用于多端柔性输电系统的直流侧电压间接控制方法
CN113852113A (zh) * 2021-09-14 2021-12-28 广东电网有限责任公司阳江供电局 一种模块式分布电阻耗能装置、控制方法及存储介质
CN113991619A (zh) * 2021-10-12 2022-01-28 平高集团有限公司 一种直流断路器用电流转移电路以及电流转移装置

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