CN104934948B - 升压型直流自耦变压器的直流故障清除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种升压型直流自耦变压器的直流故障清除方法，所述直流自耦变压器包括电压源变流器(11)、电网换相变流器(12)和换流变压器(13)，所述电压源变流器的直流侧连接在低压直流线路和中性线或地线之间，所述电网换相变流器的直流侧连接在高压直流线路和低压直流线路之间，所述低压直流线路、所述电网换相变流器的低电压直流端和所述电压源变流器的高电压直流端连接在一起，所述电网换相变流器的交流侧和所述电压源变流器的交流侧通过所述换流变压器连接在一起；当检测到直流故障时，将所述电网换相变流器由整流器模式转换为逆变器模式。通过本发明提出的方法，升压直流自耦变压器可以用来清除短路故障，实现了直流断路器的功能。
Description
技术领域
本发明涉及高压直流(HVDC)输电领域，具体涉及一种使用直流变压器的直流传输线路故障清除方法。
背景技术
随着我国国民经济和电网建设的高速发展，输电技术正面临空前的发展局面。由于直流输电具有送电距离远、送电容量大、控制灵活等特点，未来一、二十年内，高压直流输电将在远距离大容量输电和全国联网两方面在我国电网建设中起到十分重要的作用。
基于输电线路电压升高或降低的需求，直流变压器将成为未来高压直流***中的一种基本的组件。例如，高海拔地区直流输电线路的直流输电电压较低，低海拔地区直流输电线路的直流输电电压较高，升压型直流变压器就可以应用在使用单方向功率传输的场合，可以将来自高海拔地区直流输电线路的较低直流输电电压在低海拔地区升高至较高的电压等级(比如从400kV到800kV)并连接至另一条直流输电线路。
目前直流变压器还没在高压直流***中得到实际的实用。申请人本人早先的发明中，提出了升压型直流自耦变压器的拓扑结构。其中一种拓扑结构为混合型直流自耦变压器，如图1所示。混合型直流自耦变压器由3部分组成：电压源变流器VSC11、电网换相变流器LCC12和换流变压器13。VSC和LCC的交流侧通过换流变压器13连接在一起。VSC逆变器11的直流侧连接在低压直流线路和中性线(或地线)之间；LCC整流器12的直流侧连接在高压直流线路和低压直流线路之间；低压直流线路、LCC整流器12的低电压直流端和VSC逆变器11的高电压直流端连接在一起；LCC整流器12的交流侧和VSC逆变器11的交流侧通过中间交流变压器13连接在一起。
由于直流自耦变压器的低压侧和高压侧之间没有电气隔离，当直流短路故障发生的时候，亟需一种方案可以清除短路电流并隔离故障线路。到目前为止，还未发现本领域研究人员对此问题进行研究和讨论。
一般地，由两个常规VSC换流器组成的直流自耦变压器不能消除高直流电压侧发生的直流短路电流，这是因为短路电流将通过VSC中开关器件的反并联二极管导通。然而，对于如图1所示的混合型升压直流自耦变压器，其中的基于晶闸管的电网换相换流器LCC提供了实现直流故障清除的可能性。对于发生在直流低压侧的直流故障，因为LCC变流器中的晶闸管将阻断VSC的交流侧的电流通路，和高电压线路侧的直流电流通路，混合型直流自耦变压器不提供短路电流。然而对于发生在高电压线路侧的直流故障，仍然需要设计特殊的控制方法来实现直流故障的清除。
因此，如何设计一种控制方法来实现高电压线路侧直流故障的清除，从而提高高压直流变压器的可靠性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种升压型直流自耦变压器的直流故障清除方法，可以通过变压器清除和隔离短路故障，从而提高了直流变压器的可靠性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种升压型直流自耦变压器的直流故障清除方法，所述直流自耦变压器包括电压源变流器(VSC)、电网换相变流器(LCC)和换流变压器，所述电压源变流器的直流侧连接在低压直流线路和中性线或地线之间，所述电网换相变流器的直流侧连接在高压直流线路和低压直流线路之间，所述低压直流线路、所述电网换相变流器的低电压直流端和所述电压源变流器的高电压直流端连接在一起，所述电网换相变流器的交流侧和所述电压源变流器的交流侧通过所述换流变压器连接在一起；当检测到直流故障时，将所述电网换相变流器由整流器模式转换为逆变器模式。
优选地，将所述电网换相变流器的触发角移相至大于90度。
优选地，所述电压源变流器由逆变器模式转换为整流器模式。
优选地，将所述电压源变流器的调制度增加。
优选地，将所述电压源变流器的调制度增加至最大值。
优选地，在所述电压源变流器交流侧的每一相引入使该相交流电流趋近于降低的电压。
优选地，通过控制各个绝缘栅双极型晶体管(IGBT)阀组的导通和关断，来引入使该相交流电流趋近于降低的电压。
优选地，基于所述电压源变流器的交流侧电流，来控制各个所述IGBT阀组的导通和关断。
优选地，所述电压源变流器由多个连接于低压直流端子和交流端子间的低压侧IGBT阀组和多个连接于中性线端子和交流端子间的中性线侧IGBT阀组组成；分别检测流过所述电压源变流器的交流侧的每一相的电流方向，并根据电流方向进行如下操作：如果检测到某一相电流从所述电压源变流器交流端子流向所述换流变压器，则将连接该相的所述低压直流侧IGBT阀组关断，同时将连接该相的所述中性线侧IGBT阀组导通；如果检测到某一相电流从所述换流变压器流向所述电压源变流器交流端子，则将连接该相的所述低压直流侧IGBT阀组导通，并且将连接该相的所述中性线侧IGBT阀组关断。
优选地，所述电压源变流器为三相半桥型两电平电压源变流器、三相全桥型两电平电压源变流器或三电平电压源变流器。
优选地，所述电压源变流器为半桥型模块化多电平电压源变流器；所述半桥型模块化多电平电压源变流器由多个连接于低压直流端子和交流端子间的低压侧子模块和多个连接于中性线端子和交流端子间的中性线侧子模块组成；所述子模块由一个电容器、一个与所述电容器串联的串联IGBT和一个与所述电容器和所述串联IGBT并联的并联IGBT组成；当检测到直流故障时，将所有所述子模块中的所述串联IGBT关断；分别检测流过所述电压源变流器的交流侧的每一相的电流方向，并根据电流方向进行如下操作：如果检测到某一相电流从所述电压源变流器交流端子流向所述换流变压器，则将连接该相的所述低压直流侧子模块中的所述并联IGBT关断，同时将连接该相的所述中性线侧子模块中的所述并联IGBT导通；如果检测到某一相电流从所述换流变压器流向所述电压源变流器交流端子，则将连接该相的所述低压直流侧子模块中的所述并联IGBT导通，并且将连接该相的所述中性线侧子模块中的所述并联IGBT关断。
优选地，所述电网换相变流器为晶闸管变流器。
优选地，所述电网换相变流器为6脉动变流器或12脉动变流器。
本发明还提供了一种升压型直流自耦变压器的直流故障清除方法，所述直流自耦变压器包括电压源变流器、电网换相变流器和换流变压器所述电压源变流器的直流侧连接在低压直流线路和中性线或地线之间，所述电网换相变流器的直流侧连接在高压直流线路和低压直流线路之间，所述低压直流线路、所述电网换相变流器的低电压直流端和所述电压源变流器的高电压直流端连接在一起，所述电网换相变流器的交流侧和所述电压源变流器的交流侧通过所述换流变压器连接在一起；当检测到直流故障时，将所述电网换相变流器进行闭锁操作，并且在所述电压源变流器交流侧的每一相引入使该相交流电流趋近于降低的电压。
优选地，通过控制各个IGBT阀组的导通和关断，来引入使该相交流电流趋近于降低的电压。
优选地，基于所述电压源变流器的交流侧电流，来控制各个所述IGBT阀组的导通和关断。
优选地，所述电压源变流器由多个连接于低压直流端子和交流端子间的低压侧IGBT阀组和多个连接于中性线端子和交流端子间的中性线侧IGBT阀组组成；分别检测流过所述电压源变流器的交流侧的每一相的电流方向，并根据电流方向进行如下操作：如果检测到某一相电流从所述电压源变流器交流端子流向所述换流变压器，则将连接该相的所述低压直流侧IGBT阀组关断，同时将连接该相的所述中性线侧IGBT阀组导通；如果检测到某一相电流从所述换流变压器流向所述电压源变流器交流端子，则将连接该相的所述低压直流侧IGBT阀组导通，并且将连接该相的所述中性线侧IGBT阀组关断。
优选地，所述电压源变流器为三相半桥型两电平电压源变流器、三相全桥型两电平电压源变流器或三电平电压源变流器。
优选地，所述电压源变流器为半桥型模块化多电平电压源变流器；所述半桥型模块化多电平电压源变流器由多个连接于低压直流端子和交流端子间的低压侧子模块和多个连接于中性线端子和交流端子间的中性线侧子模块组成；所述子模块由一个电容器、一个与所述电容器串联的串联IGBT和一个与所述电容器和所述串联IGBT并联的并联IGBT组成；当检测到直流故障时，将所有所述子模块中的所述串联IGBT关断；分别检测流过所述电压源变流器的交流侧的每一相的电流方向，并根据电流方向进行如下操作：如果检测到某一相电流从所述电压源变流器交流端子流向所述换流变压器，则将连接该相的所述低压直流侧子模块中的所述并联IGBT关断，同时将连接该相的所述中性线侧子模块中的所述并联IGBT导通；如果检测到某一相电流从所述换流变压器流向所述电压源变流器交流端子，则将连接该相的所述低压直流侧子模块中的所述并联IGBT导通，并且将连接该相的所述中性线侧子模块中的所述并联IGBT关断。
优选地，所述电网换相变流器为晶闸管变流器。
优选地，所述电网换相变流器为6脉动变流器或12脉动变流器。
通过采用提出的方法，升压型直流自耦变压器可以消除直流短路电流。这意味着除了实现电压转换以外，升压直流自耦变压器同时还可以实现直流断路器的功能，该技术将推动高压直流以及直流电网的发展。
附图说明
图1是升压型直流自耦变压器的拓扑图；
图2是本发明的实施例一的直流故障清除过程；
图3是本发明的实施例二的直流故障清除过程。
图4是本发明的实施例三的直流故障清除过程。
图5是本发明的实施例四的直流故障清除过程。
具体实施方式
本发明提出了一种清除直流短路故障的调制方法。以下参考附图，给出了本发明的可选实施方式的具体描述。
下面结合如图1～2，对实施例一进行详细说明。
图1所示的直流自耦变压器包括电压源变流器(Voltage Source Converter，VSC)11、电网换相变流器(Line Commutated Converter，LCC)12和换流变压器13，电压源变流器11的直流侧连接在低压直流线路和中性线或地线之间，电网换相变流器12的直流侧连接在高压直流线路和低压直流线路之间，低压直流线路、所述电网换相变流器12的低电压直流端和电压源变流器11的高电压直流端连接在一起，电网换相变流器12的交流侧和电压源变流器交流端子11’通过所述换流变压器13连接在一起。
对于如图1所示的升压型直流自耦变压器，假设低压侧(输入侧)直流电压/电流为400kV/4kA；高压侧(输出侧)直流电压/电流为800kV/2kA，上述假设仅为一种示例，不应理解为对本发明的限制。当直流变压器控制保护***检测到高压侧的直流短路电流后，强迫LCC触发角移相至大于90°，从而使得LCC的工作模式转为逆变器工作模式。LCC的直流电压极性也将相应反转。
如图2所示，直流自耦变压器在发生高压侧的直流短路故障时，故障电流可以看成由两部分提供：来自400kV线路上的直流源，记为If_DC；来自VSC逆变器的交流源，记为If_AC。通过采用本发明提出的方法，当检测到高压侧直流故障时，LCC将转为逆变器操作模式，同时VSC将转为PWM整流器模式。通过这种方法，由来自VSC换流器的If_AC将被控制甚至反转；如果LCC逆变侧的直流电压大于VSC整流电压，故障电流直流分量If_DC将降低至零。
当发生直流故障时，直流电流正在换相，在故障期间可能发生若干次换相，且通过换流变压器在VSC交流侧感应出相应的故障电流。在电流换相期间，直流短路故障可以等效为VSC交流侧的三相交流短路故障。当换相结束后，直流断路故障可以等效为VSC交流侧的两相交流短路故障。
通过交流短路故障期间可靠的VSC交流电压调节能力和LCC的强迫移相操作，故障电流趋近于反向，从而实现故障电流降为零并清除该短路故障。
进一步优选的方案为，为了加速故障清除过程，VSC的调制度(Modulation Index，MI)将增加至其最大值。增加MI的目的是使LCC逆变器可以获得最大的直流电压从而加速直流回路中直流电流下降速率并最终使直流电流降为零。
实施例一提出的方法可以用于升压型混合直流自耦变压器。该方法通过直流自耦变压器自身实现了直流故障清除。与双VSC直流自耦变压器相比，所提出的方案具有明显的优势。
在上述对实施例一的描述中，VSC的拓扑结构可以为三相半桥型两电平电压源变流器或其它公知拓扑的电压源换流器(VSC)，例如三相全桥型两电平VSC、三电平VSC、模块化多电平VSC等；LCC的拓扑结构可以为6脉动变流器或基于其他公知技术的晶闸管变流器如12脉动变流器等。
下面结合如图1和图3，对实施例二进行详细说明。
当直流变压器控制保护***检测到高压侧的直流短路电流后，将强迫LCC触发角移相至大于90°，从而使得LCC的工作模式转为逆变器工作模式。LCC的直流电压极性也将相应反转。或者对LCC进行闭锁操作，即封锁LCC中所有的晶闸管的触发信号。
通过在电压源变流器11交流侧的每一相引入使该相交流电流趋近于降低的电压，优选的是，可以通过控制各个绝缘栅双极型晶体管IGBT阀组的导通和关断，来引入使该相交流电流趋近于降低的电压；进一步优选地是，基于电压源变流器11的桥臂电流，来控制所述IGBT阀组的导通和关断，VSC逆变器桥臂上的IGBT阀组可以根据实施例二提出的方法，相应的被导通或关断，来降低并最终消除故障电流。
本实施例二用一个如图3所示的混合型直流自耦变压器(6脉动LCC+三相半桥型两电平VSC)来阐述所提出方法的原理。假设当短路故障发生时，LCC整流器中的5号晶闸管阀和6号晶闸管阀正在导通。故障电流由两部分组成。一部分是由400kV直流电压源引起的直流短路电流分量，另一部分是由VSC逆变交流电压引起的交流短路电流分量。
为了消除故障电流，将强迫LCC触发角移相至大于90°，从而使得LCC的工作模式转为逆变器工作模式，LCC的直流电压极性也将相应反转；或闭锁LCC。同时，VSC桥臂上的IGBT阀组(编号为1’，2’，3’，4’，5’和6’)将根据流过A相，B相和C相的电流方向，被导通或关断。电流正方向如图3所示定义如下：从换流器交流端子流向变压器绕组。
1.如果A相的电流是正的，则1’号IGBT阀组被关断，并且2’号IGBT阀组被导通。如果A相的电流是负的，则1’号IGBT阀组被导通，并且2’号IGBT阀组被关断。
2.如果B相的电流是正的，则3’号IGBT阀组被关断，并且4’号IGBT阀组被导通。如果B相的电流是负的，则3’号IGBT阀组被导通，并且4’号IGBT阀组被关断。
3.如果C相的电流是正的，则5’号IGBT阀组被关断，并且6’号IGBT阀组被导通。如果C相的电流是负的，则5’号IGBT阀组被导通，并且6’号IGBT阀组被关断。
为简化描述，将IGBT阀组中的1’、3’、5’阀组称为低压直流侧IGBT阀组，2’、4’、6’阀组称为中性线侧IGBT阀组。
阀组的控制为：分别检测流过电压源变流器11的交流侧的每一相的电流方向，并根据电流方向进行如下操作：
1.如果检测到某一相电流从IGBT阀组流向换流变压器13，则将连接该相的某个低压直流侧IGBT阀组关断，同时将连接该相的某个中性线侧IGBT阀组导通；
2.如果检测到某一相电流从换流变压器13流向IGBT阀组，则将连接该相的某个低压直流侧IGBT阀组导通，并且将连接该相的某个中性线侧IGBT阀组关断。
用这个办法，可以在每一相中引入一个使该相交流电流趋近于降低的电压，来清除故障电流。
在上述对实施例二的描述中，VSC的拓扑结构属于三相半桥型两电平电压源变流器，上述假设仅为一种示例，不应理解为对本发明的限制。本发明提出的应用于实施例二的方法(在VSC交流侧引入一个使该相交流电流趋近于降低的电压)，也可应用于基于其它公知拓扑的电压源换流器(VSC)，例如三相全桥型两电平VSC、模块化多电平VSC等。LCC的拓扑结构可以为6脉动变流器或基于其他公知技术的晶闸管变流器如12脉动变流器等。
本实施例三用一个如图4所示的混合型直流自耦变压器(6脉动LCC+二极管钳位型三电平VSC)来阐述所提出方法的原理。假设当短路故障发生时，LCC整流器中的5号晶闸管阀和6号晶闸管阀正在导通。故障电流由两部分组成。一部分是由400kV直流电压源引起的直流短路电流分量，另一部分是由VSC逆变交流电压引起的交流短路电流分量。
为了消除故障电流，将强迫LCC触发角移相至大于90°，从而使得LCC的工作模式转为逆变器工作模式，LCC的直流电压极性也将相应反转；或闭锁LCC。同时，VSC桥臂上的IGBT阀组(编号为A1，A2，A3，A4；B1，B2，B3，B4；C1，C2，C3，C4)将根据流过A相，B相和C相的电流方向，被导通或关断。电流正方向如图4所示定义如下：从换流器交流端子流向变压器绕组。
1.如果A相的电流是正的，则A1，A2号IGBT阀组被关断，并且A3，A4号IGBT阀组被导通。如果A相的电流是负的，则A1，A2号IGBT阀组被导通，并且A3，A4号IGBT阀组被关断。
2.如果B相的电流是正的，则B1，B2号IGBT阀组被关断，并且B3，B4号IGBT阀组被导通。如果B相的电流是负的，则B1，B2号IGBT阀组被导通，并且B3，B4号IGBT阀组被关断。
3.如果C相的电流是正的，则C1，C2号IGBT阀组被关断，并且C3，C4号IGBT阀组被导通。如果C相的电流是负的，则C1，C2号IGBT阀组被导通，并且C3，C4号IGBT阀组被关断。
用这个办法，可以在每一相中引入一个使该相交流电流趋近于降低的电压，来清除故障电流。
在上述对实施例三的描述中的假设仅为一种示例，不应理解为对本发明的限制。本发明提出的应用于实施例三的方法(在VSC交流侧引入一个使该相交流电流趋近于降低的电压)，也可应用于基于其它公知拓扑的电压源换流器(VSC)。LCC的拓扑结构可以为6脉动变流器或基于其他公知技术的晶闸管变流器如12脉动变流器等。
本实施例四用一个如图5所示的混合型直流自耦变压器(6脉动LCC+模块化多电平型VSC)来阐述所提出方法的原理。假设当短路故障发生时，LCC整流器中的5号晶闸管阀和6号晶闸管阀正在导通。故障电流由两部分组成。一部分是由400kV直流电压源引起的直流短路电流分量，另一部分是由VSC逆变交流电压引起的交流短路电流分量。
为了消除故障电流，将强迫LCC触发角移相至大于90°，从而使得LCC的工作模式转为逆变器工作模式，LCC的直流电压极性也将相应反转；或闭锁LCC。同时，VSC桥臂上的IGBT阀组(编号为A1a，A1b，A2a，A2b，...Ana，Anb；A’1a，A’1b，A’2a，A’2b，...A’na，A’nb；B1a，B1b，B2a，B2b，...Bna，Bnb；B’1a，B’1b，B’2a，B’2b，...B’na，B’nb；C1a，C1b，C2a，C2b，...Cna，Cnb；C’1a，C’1b，C’2a，C’2b，...C’na，C’nb；)将根据流过A相，B相和C相的电流方向，被导通或关断。电流正方向如图5所示定义如下：从换流器交流端子流向变压器绕组。
1.将所有子模块中与电容器串联的IGBT(编号为A1b，A2b，...Anb；A’1b，A’2b，...A’nb；B1b，B2b，...Bnb；B’1b，B’2b，...B’nb；C1b，C2b，...Cnb；C’1b，C’2b，...C’nb；)关断，以防止电容器通过此串联IGBT和并联IGBT(编号为A1a，A2a，...Ana；A’1a，A’2a，...A’na；B1a，B2a，...Bna；B’1a，B’2a，...B’na；C1a，C2a，...Cna；C’1a，C’2a，...C’na；)短路。
2.如果A相的电流是正的，则A1a，A2a，...Ana号IGBT阀组被关断，并且A’1a，A’2a，...A’na号IGBT阀组被导通。如果A相的电流是负的，则A1a，A2a，...Ana号IGBT阀组被导通，并且A’1a，A’2a，...A’na号IGBT阀组被关断。
3.如果B相的电流是正的，则B1a，B2a，...Bna号IGBT阀组被关断，并且B’1a，B’2a，...B’na号IGBT阀组被导通。如果B相的电流是负的，则B1a，B2a，...Bna号IGBT阀组被导通，并且B’1a，B’2a，...B’na号IGBT阀组被关断。
4.如果C相的电流是正的，则C1a，C2a，...Cna号IGBT阀组被关断，并且C’1a，C’2a，...C’na号IGBT阀组被导通。如果C相的电流是负的，则C1a，C2a，...Cna号IGBT阀组被导通，并且C’1a，C’2a，...C’na号IGBT阀组被关断。
用这个办法，可以在每一相中引入一个使该相交流电流趋近于降低的电压，来清除故障电流。
在上述对实施例四的描述中的假设仅为一种示例，不应理解为对本发明的限制。本发明提出的应用于实施例四的方法(在VSC交流侧引入一个使该相交流电流趋近于降低的电压)，也可应用于基于其它公知拓扑的电压源换流器(VSC)。LCC的拓扑结构可以为6脉动变流器或基于其他公知技术的晶闸管变流器如12脉动变流器等。
综上所述，实施例二、三、四提出的方法可以用于升压型混合直流自耦变压器的故障清除。该方法通过直流自耦变压器自身实现了直流故障清除。与双VSC直流自耦变压器相比，所提出的方案具有明显的优势。
在直流故障清除过程中，电网换相换流器LCC将转换为逆变器操作模式，为了实现该操作模式的转换，需要对直流变压器的升压比最小值作一定的限制。如果升压比小于2，故障清除将会将会变得比较困难。在这种情况下，高电压侧的直流故障可以通过ABB所提出的直流断路器清除。
尽管为说明目的公开了本发明的较佳实施例和附图，但是熟悉本领域技术的人员，在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，可作各种替换、变化和润饰。因此，本发明不应局限于较佳实施例和附图所公开的内容，本发明的保护范围以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (22)
1.一种升压型直流自耦变压器的直流故障清除方法，其特征在于：所述直流自耦变压器包括电压源变流器(VSC)(11)、电网换相变流器(LCC)(12)和换流变压器(13)，所述电压源变流器(11)的直流侧连接在低压直流线路和中性线或地线之间，所述电网换相变流器(12)的直流侧连接在高压直流线路和低压直流线路之间，所述低压直流线路、所述电网换相变流器(12)的低电压直流端和所述电压源变流器(11)的高电压直流端连接在一起，所述电网换相变流器(12)的交流侧和所述电压源变流器(11)的交流侧通过所述换流变压器(13)连接在一起；
当检测到直流故障时，将所述电网换相变流器(12)由整流器模式转换为逆变器模式，并且在所述电压源变流器(11)交流侧的每一相引入使该相交流电流趋近于降低的电压。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：将所述电网换相变流器(12)的触发角移相至大于90度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述电压源变流器(11)由逆变器模式转换为整流器模式。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：将所述电压源变流器(11)的调制度增加。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：将所述电压源变流器(11)的调制度增加。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：将所述电压源变流器(11)的调制度增加至最大值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：通过控制各个绝缘栅双极型晶体管(IGBT)阀组的导通和关断，来引入使该相交流电流趋近于降低的电压。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：基于所述电压源变流器(11)的交流侧电流，来控制各个所述IGBT阀组的导通和关断。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：所述电压源变流器(11)由多个连接于低压直流端子和交流端子间的低压侧IGBT阀组(1’、3’、5’)和多个连接于中性线端子和交流端子间的中性线侧IGBT阀组(2’、4’、6’)组成；
分别检测流过所述电压源变流器(11)的交流侧的每一相的电流方向，并根据电流方向进行如下操作：
如果检测到某一相电流从所述电压源变流器交流端子(11’)流向所述换流变压器(13)，则将连接该相的所述低压直流侧IGBT阀组(1’/3’/5’)关断，同时将连接该相的所述中性线侧IGBT阀组(2’/4’/6’)导通；
如果检测到某一相电流从所述换流变压器(13)流向所述电压源变流器交流端子(11’)，则将连接该相的所述低压直流侧IGBT阀组(1’/3’/5’)导通，并且将连接该相的所述中性线侧IGBT阀组(2’/4’/6’)关断。
10.根据权利要求1或2或5或7或8所述的方法，其特征在于：所述电压源变流器(11)为三相半桥型两电平电压源变流器、三相全桥型两电平电压源变流器或三电平电压源变流器。
11.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于：所述电压源变流器(11)为半桥型模块化多电平电压源变流器；所述电压源变流器(11)由多个连接于低压直流端子和交流端子(11’)间的低压侧子模块和多个连接于中性线端子和交流端子间的中性线侧子模块组成；所述子模块由一个电容器、一个与所述电容器串联的串联IGBT和一个与所述电容器和所述串联IGBT并联的并联IGBT组成；
当检测到直流故障时，将所有所述子模块中的所述串联IGBT关断；
分别检测流过所述电压源变流器(11)的交流侧的每一相的电流方向，并根据电流方向进行如下操作：
如果检测到某一相电流从所述电压源变流器交流端子(11’)流向所述换流变压器(13)，则将连接该相的所述低压直流侧子模块中的所述并联IGBT关断，同时将连接该相的所述中性线侧子模块中的所述并联IGBT导通；
如果检测到某一相电流从所述换流变压器(13)流向所述电压源变流器交流端子(11’)，则将连接该相的所述低压直流侧子模块中的所述并联IGBT导通，并且将连接该相的所述中性线侧子模块中的所述并联IGBT关断。
12.根据权利要求1或2或5或7或8所述的方法，其特征在于：所述电网换相变流器(12)为晶闸管变流器。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述电网换相变流器(12)为6脉动变流器或12脉动变流器。
14.一种升压型直流自耦变压器的直流故障清除方法，其特征在于：所述直流自耦变压器包括电压源变流器(11)、电网换相变流器(12)和换流变压器(13)，所述电压源变流器(11)的直流侧连接在低压直流线路和中性线或地线之间，所述电网换相变流器(12)的直流侧连接在高压直流线路和低压直流线路之间，所述低压直流线路、所述电网换相变流器(12)的低电压直流端和所述电压源变流器(11)的高电压直流端连接在一起，所述电网换相变流器(12)的交流侧和所述电压源变流器(11)的交流侧通过所述换流变压器(13)连接在一起；
当检测到直流故障时，将所述电网换相变流器(12)进行闭锁操作，并且在所述电压源变流器(11)交流侧的每一相引入使该相交流电流趋近于降低的电压。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：通过控制各个IGBT阀组的导通和关断，来引入使该相交流电流趋近于降低的电压。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：基于所述电压源变流器(11)的交流侧电流，来控制各个所述IGBT阀组的导通和关断。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于：所述电压源变流器(11)由多个连接于低压直流端子和交流端子间的低压侧IGBT阀组(1’、3’、5’)和多个连接于中性线端子和交流端子间的中性线侧IGBT阀组(2’、4’、6’)组成；
分别检测流过所述电压源变流器(11)的交流侧的每一相的电流方向，并根据电流方向进行如下操作：
如果检测到某一相电流从所述电压源变流器交流端子(11’)流向所述换流变压器(13)，则将连接该相的所述低压直流侧IGBT阀组(1’/3’/5’)关断，同时将连接该相的所述中性线侧IGBT阀组(2’/4’/6’)导通；
如果检测到某一相电流从所述换流变压器(13)流向所述电压源变流器交流端子(11’)，则将连接该相的所述低压直流侧IGBT阀组(1’/3’/5’)导通，并且将连接该相的所述中性线侧IGBT阀组(2’/4’/6’)关断。
18.根据权利要求14或15或16所述的方法，其特征在于：所述电压源变流器(11)为三相半桥型两电平电压源变流器、三相全桥型两电平电压源变流器、三电平电压源变流器或模块化多电平电压源变流器。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于：所述电压源变流器(11)为三相半桥型两电平电压源变流器、三相全桥型两电平电压源变流器或三电平电压源变流器。
20.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于：所述电压源变流器(11)为半桥型模块化多电平电压源变流器；所述电压源变流器(11)由多个连接于低压直流端子和交流端子(11’)间的低压侧子模块和多个连接于中性线端子和交流端子间的中性线侧子模块组成；所述子模块由一个电容器、一个与所述电容器串联的串联IGBT和一个与所述电容器和所述串联IGBT并联的并联IGBT组成；
当检测到直流故障时，将所有所述子模块中的所述串联IGBT关断；
分别检测流过所述电压源变流器(11)的交流侧的每一相的电流方向，并根据电流方向进行如下操作：
如果检测到某一相电流从所述电压源变流器交流端子(11’)流向所述换流变压器(13)，则将连接该相的所述低压直流侧子模块中的所述并联IGBT关断，同时将连接该相的所述中性线侧子模块中的所述并联IGBT导通；
如果检测到某一相电流从所述换流变压器(13)流向所述电压源变流器交流端子(11’)，则将连接该相的所述低压直流侧子模块中的所述并联IGBT导通，并且将连接该相的所述中性线侧子模块中的所述并联IGBT关断。
21.根据权利要求14或15或16或19所述的方法，其特征在于：所述电网换相变流器(12)为晶闸管变流器。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于：所述电网换相变流器(12)为6脉动变流器或12脉动变流器。
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