CN117353592A - 电压源型阀组及控制方法和装置、串联电路、输电*** - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电压源型阀组及控制方法和装置、串联电路、输电***。所述电压源型阀组包括电压源换流器、直流断路器和第一阀，所述电压源换流器包括至少三相六个桥臂；所述直流断路器包括第一两端口直流断路器或多端口直流断路器；所述第一阀包括第一二极管阀或第一晶闸管阀，所述第一二极管阀包括串联连接的至少一个二极管，所述第一晶闸管阀包括串联连接的至少一个晶闸管；所述电压源换流器与所述直流断路器的主支路串联连接后再和所述第一阀反并联连接；或者所述电压源换流器与所述第一阀串联连接后再和所述直流断路器并联连接。

Description

电压源型阀组及控制方法和装置、串联电路、输电***

技术领域

本申请涉及柔性直流输电和混合直流输电技术领域，具体涉及电压源型阀组及控制方法和装置、串联电路、 输电***。

背景技术

柔性直流输电技术相比于传统直流输电技术，具有如下优点：没有无功补偿和换相失败问题，可以为无源系 统供电，可同时独立调节有功功率和无功功率，谐波水平低，适合构成多端直流***，占地面积小。

柔性直流输电相对于传统直流输电也存在不足，主要表现在如下方面：损耗较大，设备成本较高，容量相对 较小，不太适合长距离架空线路输电。

目前柔性直流输电采用的两电平或三电平VSC(Voltage Source Converter,电压源换流器)或基于半桥子模 块的多电平MMC(Modular Multilevel Converter，模块化多电平换流器)，在直流侧发生短路时，即使全控器件 全部关断，换流器通过与全控器件反并联的二极管，仍然会向故障点馈入电流。现有方案采用直流断路器来清除 故障，但是线路较长时关断应力很大,同时由于电压调节范围有限，不能实现换流器的在线投入和在线退出。柔性 直流输电采用半桥子模块和全桥子模块混合的MMC结构，虽然具有直流故障穿越能力，能够实现换流器的在线投 入和退出，但是，比基于半桥子模块的MMC和直流断路器方案损耗还大，且不适合应用于直流电网。

发明内容

本申请实施例提供一种电压源型阀组，包括电压源换流器、直流断路器和第一阀，所述电压源换流器包括至 少三相六个桥臂；所述直流断路器包括第一两端口直流断路器或多端口直流断路器；所述第一阀包括第一二极管 阀或第一晶闸管阀，所述第一二极管阀包括串联连接的至少一个二极管，所述第一晶闸管阀包括串联连接的至少 一个晶闸管；所述电压源换流器与所述直流断路器的主支路串联连接后再和所述第一阀反并联连接；或者所述电 压源换流器与所述第一阀串联连接后再和所述直流断路器并联连接。

根据一些实施例，所述电压源换流器包括两电平换流器、三电平换流器、模块化多电平换流器、二极管箝位 多电平换流器、级联两电平换流器或堆叠式两电平换流器的至少一种；所述直流断路器包括混合式直流断路器、 固态式直流断路器或机械式直流断路器的至少一种，其中，所述直流断路器包括主支路，或包括主支路、转移支 路、耗能支路，所述第一两端口直流断路器包括所述主支路，所述多端口直流断路器包括一条或一条以上的所述主支路，并且所有主支路具有一个公共端，所述主支路包括串联连接的快速隔离开关和/或第一功率开关；所述转 移支路包括串联连接的第二功率开关和/或LC谐振电路和/或耦合负压电路；所述耗能支路与所述转移支路并联连 接，所述耗能支路包括避雷器。

根据一些实施例，所述的电压源型阀组还包括转换开关组，通过所述转换开关组使所述电压源换流器与所述 直流断路器的主支路串联连接后再和所述第一阀反并联连接，用于所述电压源换流器整流运行或逆变运行；或通 过所述转换开关组使所述电压源换流器与所述第一阀串联连接后再和所述直流断路器的转移支路并联连接，用于 所述电压源换流器逆变运行或在线投入逆变运行；或通过所述转换开关组使所述电压源换流器与所述直流断路器 的转移支路并联连接，用于所述电压源换流器在线投入逆变运行。

根据一些实施例，所述转换开关组包括第一转换开关、第二转换开关、第三转换开关，所述第一转换开关连 接所述电压源换流器的正极和所述直流断路器的第一端；所述第二转换开关连接所述电压源换流器的负极和所述 直流断路器的第一端；所述第三转换开关连接所述电压源换流器的正极和所述直流断路器的第二端。

根据一些实施例，所述转换开关组包括第一转换开关、第二转换开关、第三转换开关，所述机第一转换开关 连接所述电压源换流器的负极和所述直流断路器的第二端；所述第二转换开关连接所述电压源换流器的正极和所 述直流断路器的第二端；所述第三转换开关连接所述电压源换流器的负极和所述直流断路器的第一端。

根据一些实施例，所述转换开关组包括第四转换开关、第五转换开关、第六转换开关，所述第四转换开关连 接所述电压源型阀组的正端和所述直流断路器的第二端；所述第五转换开关连接所述电压源型阀组的正端和所述 直流断路器的第一端；所述第六转换开关连接所述电压源型阀组的负端和所述直流断路器的第二端。

根据一些实施例，所述转换开关组包括第四转换开关、第五转换开关、第六转换开关，所述第四转换开关连 接所述电压源型阀组的负端和所述直流断路器的第一端；所述第五转换开关连接所述电压源型阀组的负端和所述 直流断路器的第二端；所述第六转换开关连接所述电压源型阀组的正端和所述直流断路器的第一端。

根据一些实施例，所述转换开关组还包括第一转换开关、第七转换开关、第八转换开关、第九转换开关、第 十转换开关，所述第一转换开关连接所述电压源换流器的正极和所述直流断路器的第一端；所述第七转换开关连 接所述电压源型阀组的正端和所述第一阀的阴极；所述第八转换开关连接所述电压源型阀组的负端和所述第一阀 的阳极；所述第九转换开关连接所述电压源换流器的正极和所述第一阀的阴极；所述第十转换开关连接所述电压 源型阀组的正端和所述第一阀的阳极。

根据一些实施例，所述转换开关组还包括第一转换开关、第七转换开关、第八转换开关、第九转换开关、第 十转换开关，所述第一转换开关连接所述电压源换流器的负极和所述直流断路器的第二端；所述第七转换开关连 接所述电压源型阀组的负端和所述第一阀的阳极；所述第八转换开关连接所述电压源型阀组的正端和所述第一阀 的阴极；所述第九转换开关连接所述电压源换流器的负极和所述第一阀的阳极；所述第十转换开关连接所述电压 源型阀组的负端和所述第一阀的阴极。

根据一些实施例，所述转换开关组包括第一转换开关、第二转换开关、第七转换开关、第八转换开关、第九 转换开关和第十转换开关，所述第一转换开关连接所述电压源换流器的正极和所述直流断路器的第一端；所述第 二转换开关连接所述电压源换流器的负极和所述直流断路器的第一端；所述第七转换开关连接所述电压源型阀组 的正端和所述第一阀的阴极；所述第八转换开关连接所述电压源型阀组的负端和所述第一阀的阳极；所述第九转 换开关连接所述电压源换流器的正极和所述第一阀的阴极；所述第十转换开关连接所述电压源型阀组的正端和所 述第一阀的阳极。

根据一些实施例，所述转换开关组包括第一转换开关、第二转换开关、第七转换开关、第八转换开关、第九 转换开关和第十转换开关，所述第一转换开关连接所述电压源换流器的负极和所述直流断路器的第二端；所述第 二转换开关连接所述电压源换流器的正极和所述直流断路器的第二端；所述第七转换开关连接所述电压源型阀组 的负端和所述第一阀的阳极；所述第八转换开关连接所述电压源型阀组的正端和所述第一阀的阴极；所述第九转 换开关连接所述电压源换流器的负极和所述第一阀的阳极；所述第十转换开关连接所述电压源型阀组的负端和所 述第一阀的阴极。

根据一些实施例，所述电压源换流器与所述第一阀串联连接，包括：所述电压源换流器的正极与所述第一阀 的阴极连接；或者所述电压源换流器的负极与所述第一阀的阳极连接。

根据一些实施例，所述的电压源型阀组还包括剩余电流隔离开关，当所述电压源换流器与所述直流断路器的 主支路串联连接后再和所述第一阀反并联连接时，串联在所述电压源换流器与所述直流断路器之间，或/和串联在 所述直流断路器和所述第一阀之间；当所述电压源换流器与所述第一阀串联连接后再和所述直流断路器并联连接 时，所述剩余电流隔离开关先和所述直流断路器串联连接，再和所述电压源换流器与所述第一阀串联连接后的电 路并联连接。

根据一些实施例，所述的电压源型阀组还包括旁通开关，所述旁通开关连接所述电压源型阀组的正端和负端； 所述旁通开关包括机械开关、机械刀闸、串联连接的第三功率开关的至少一种。

根据一些实施例，所述的电压源型阀组还包括第一隔离刀闸、第二隔离刀闸和旁通开关，所述第一隔离刀闸 连接所述电压源型阀组的正端和第一正输入端；所述第二隔离刀闸连接所述电压源型阀组的负端和第一负输入端； 所述旁通刀闸连接所述电压源型阀组的第一正输入端和第一负输入端。

根据一些实施例，如果所述直流断路器为多端口直流断路器，所述电压源型阀组还包括第二阀，所述第二阀 包括第二二极管阀或第二晶闸管阀，所述第二二极管阀包括串联连接的至少一个二极管，所述第二晶闸管阀包括 串联连接的至少一个晶闸管，所述第二阀的阴极为所述电压源型阀组的第二正输入端，所述第二阀的阳极为所述 电压源型阀组的第二负输入端；如果一个所述电压源型阀组构成一个直流极，所述电压源换流器与所述多端口直 流断路器的主支路串联连接后再和所述第二阀反并联连接。

根据一些实施例，所述的电压源型阀组还包括第二两端口直流断路器和第二阀，所述第二阀包括第二二极管 阀或第二晶闸管阀，所述第二二极管阀包括串联连接的至少一个二极管，所述第二晶闸管阀包括串联连接的至少 一个晶闸管，所述第二阀的阴极为所述电压源型阀组的第二正输入端，所述第二阀的阳极为所述电压源型阀组的 第二负输入端；

如果一个所述电压源型阀组构成一个直流极，所述电压源换流器与所述第二两端口直流断路器或/和所述第一 两端口直流断路器串联连接后再和所述第二阀反并联连接。

根据一些实施例，所述电压源型阀组还包括电阻或/和分断开关，所述电阻或/和分断开关与所述第一阀或/和 所述第二阀串联；或/和串联在所述电压源型阀组的第一负输入端和第二负输入端之间或第一正输入端和第二正输 入端之间；所述分断开关包括机械开关、机械刀闸、串联连接的第四功率开关的至少一种。

本申请实施例还提供一种电压源型阀组串联电路，包括如上所述的至少两个所述电压源型阀组，其中，一个 电压源型阀组的第一负输入端和另一个电压源型阀组的第一正输入端连接。

根据一些实施例，如果两个所述电压源型阀组都包括多端口直流断路器或第二两端口直流断路器和第二阀， 所述一个电压源型阀组的第二负输入端和所述另一个电压源型阀组的第二正输入端连接。

根据一些实施例，如果所述一个电压源型阀组包括第二两端口直流断路器和第二阀，所述一个电压源型阀组 的第二负输入端和所述另一个电压源型阀组的第一负输入端连接，或者所述一个电压源型阀组的第二正输入端和 所述另一个电压源型阀组的第一正输入端连接。

本申请实施例还包括一种直流输电***，包括如上所述的电压源型阀组或如上所述的电压源型阀组串联电路。

根据一些实施例，所述电压源型阀组或所述电压源型阀组串联电路与大地之间串联极中性母线开关；所述极 中性母线开关包括机械开关、机械刀闸、串联连接的第四功率开关的至少一种。

本申请实施例还包括一种如上所述的电压源型阀组的控制方法，包括：如果所述电压源换流器与所述直流断 路器的主支路串联连接后再和所述第一阀反并联连接，正常运行时，控制所述直流断路器导通，控制所述第一阀 关断，控制所述电压源换流器整流或逆变运行；如果所述电压源换流器与所述第一阀串联连接后再和所述直流断 路器并联连接，正常运行时，控制所述直流断路器关断，控制所述第一阀导通，控制所述电压源换流器逆变运行。

根据一些实施例，如果所述电压源换流器与所述直流断路器的主支路串联连接后再和所述第一阀反并联连接， 所述控制方法还包括：当所述电压源换流器在线投入整流运行时，控制所述电压源换流器充电，控制所述电压源 换流器解锁，控制所述直流断路器导通；当所述电压源换流器整流运行且在线退出或故障退出时，控制所述直流 断路器关断，控制所述第一阀导通；所述故障退出时，还包括控制所述电压源换流器闭锁；当所述电压源换流器 整流或逆变运行且直流故障穿越时，控制所述直流断路器关断，控制所述第一阀导通，故障恢复或经去游离时间 后，控制所述直流断路器导通；所述直流故障包括直流线路故障。

根据一些实施例，如果所述电压源换流器与所述第一阀串联连接后再和所述直流断路器并联连接，所述控制 方法还包括：所述电压源换流器在线投入逆变运行时，控制所述电压源换流器充电，控制所述电压源换流器解锁， 控制所述直流断路器关断，控制所述第一阀导通；所述电压源换流器逆变运行且在线退出或故障退出时，控制所 述直流断路器导通，或者如果所述电压源型阀组还包括旁通开关，控制所述旁通开关导通或/和控制所述直流断路 器导通；所述电压源换流器逆变运行且直流故障穿越时，故障恢复或经去游离时间后，控制所述第一阀导通；所 述直流故障包括直流线路故障。

根据一些实施例，如果所述电压源型阀组还包括旁通开关，当所述电压源换流器整流运行且在线退出或故障 退出时，控制所述第一阀导通后，还控制所述旁通开关导通；当所述电压源换流器逆变运行且在线退出或故障退 出时，控制所述旁通开关导通，控制所述直流断路器关断；所述故障退出时，还包括控制所述电压源换流器闭锁。

根据一些实施例，如果所述电压源型阀组还包括分断开关或所述电压源型阀组所在的直流输电***还包括极 中性母线开关，当所述电压源换流器整流或逆变运行且直流故障穿越时，所述控制所述第一阀导通后，分断所述 分断开关或所述极中性母线开关，故障恢复或经去游离时间后，重合所述分断开关或所述极中性母线开关。

本申请实施例还提供一种如上所述的电压源型阀组的控制装置，包括检测单元和控制单元，所述检测单元用 于检测所述电压源型阀组的运行参数和故障；所述控制单元基于所述电压源型阀组的运行参数，如果所述电压源 换流器与所述直流断路器的主支路串联连接后再和所述第一阀反并联连接，正常运行时，所述控制单元控制所述 直流断路器导通，控制所述第一阀关断，控制所述电压源换流器整流或逆变运行；如果所述电压源换流器与所述 第一阀串联连接后再和所述直流断路器并联连接，正常运行时，所述控制单元控制所述直流断路器关断，控制所 述第一阀导通，控制所述电压源换流器逆变运行

本申请实施例提供的技术方案，电压源型阀组通过配置直流断路器、第一阀，实现了不具有全范围调压能力 的电压源换流器的在线投入、在线退出和故障退出，同时故障时利用第一阀的续流减小了直流断路器断流时的应 力，实现了低电压等级的直流断路器构成的电压源型阀组串联应用于特高压直流输电***，相比采用半桥子模块 和全桥子模块混合的MMC结构，损耗减小并且隔离故障性能更好,更适用于多端特高压柔性或混合直流输电***、 长距离输电的直流电网。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显 而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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1a-图1f是本申请实施例的多种电压源型阀组示意图。

图1g-图1k是本申请实施例的多种适合逆变运行的电压源型阀组示意图。

图2a-图2h是本申请实施例的多种配置转换开关组的电压源型阀组示意图。

图3a是本申请实施例的一种配置转换开关组和旁通开关的电压源型阀组示意图。

图3b是本申请实施例的一种配置转换开关组和旁通开关和刀闸的电压源型阀组示意图。

图4a是本申请实施例的一种配置多端口直流断路器的电压源型阀组示意图。

图4b是本申请实施例的另一种配置多端口直流断路器的电压源型阀组示意图。

图4c是本申请实施例的一种配置第二两端口直流断路器的电压源型阀组示意图。

图4d是本申请实施例的另一种配置第二两端口直流断路器的电压源型阀组示意图。

图5a-图5d是本申请实施例的多种电压源型阀组串联电路示意图。

图6a-图6c是本申请实施例的多种两端口直流断路器示意图。

图6d是本申请实施例的一种多端口直流断路器示意图。

图7a-图7c是本申请实施例的多种旁通开关示意图。

图8a是本申请实施例的一种分断开关示意图。

图8b是本申请实施例的另一种分断开关示意图。

图9是本申请实施例的一种电压源型阀组的控制方法流程示意图。

图10是本申请实施例的另一种电压源型阀组的控制方法流程示意图。

图11-图15是本申请实施例的多种直流输电***示意图。

图16是本申请实施例的一种电压源型阀组的控制装置示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的 实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

应当理解，本申请的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、 “第七”、“第八”等用于区别不同对象，而不用于描述特定顺序。本申请的说明书和权利要求书中使用的术语“包 括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、 整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

图1a-图1f是本申请实施例的多种电压源型阀组示意图。

如图1a所示，电压源型阀组包括电压源换流器1、直流断路器2、第一阀3，适用于电压源换流器1的正极 P1为高压端。

电压源换流器1包括至少三相六个桥臂，不能调节直流电压到零压或负压。电压源换流器包括但不限于两电 平换流器、三电平换流器、模块化多电平换流器、二极管箝位多电平换流器、级联两电平换流器或堆叠式两电平 换流器的至少一种，模块化多电平换流器基于半桥子模块。直流断路器2至少具有单向关断直流电流能力，直流 断路器2包括但不限于混合式直流断路器、固态式直流断路器或机械式直流断路器的至少一种。直流断路器2为第一两端口直流断路器或多端口直流断路器。第一阀3包括但不限于第一二极管阀或第一晶闸管阀，第一二极管 阀包括串联连接的至少一个二极管，第一晶闸管阀包括串联连接的至少一个晶闸管。

电压源换流器1与直流断路器2的主支路串联连接后再和第一阀3反并联连接，如图1a所示，上述反并联连 接为电压源换流器1的正极P1通过直流断路器2与二极管3的阴极K连接，电压源换流器1的负极N1与二极管 3的阳极A连接。具体而言，电压源换流器1的正极P1和直流断路器2的第一端C相连，直流断路器2的第二 端D和第一阀3的阴极K相连，电压源换流器1的负极N1和第一阀3的阳极A相连。

直流断路器2关断时，第一阀3通过续流转移流过电压源换流器的电流，减小直流断路器2的应力。

根据一些实施例，电压源型阀组还包括电阻或/和分断开关，与第一阀串联连接，如图1b所示，电压源型阀 组包括电阻10，和第一阀3串联连接，用于故障时快速衰减故障电流。

根据一些实施例，电压源型阀组还包括剩余电流隔离开关，串联在电压源换流器1与直流断路器2之间，或/ 和串联在直流断路器2和第一阀3之间，如图1c所示，电压源型阀组还包括剩余电流隔离开关60和70，剩余电 流隔离开关60串联在电压源换流器1与直流断路器2之间，剩余电流隔离开关70串联在直流断路器2和第一阀 3之间。

可选地，如图1d所示，上述反并联连接为电压源换流器1的正极P1与二极管3的阴极K连接，电压源换流 器1的负极N1通过直流断路器2与二极管3的阳极A连接，适用于电压源换流器1的负极N1为高压端。具体 而言，电压源换流器1的负极N1和直流断路器2的第二端D相连，直流断路器2的第一端C和第一阀3的阳极 A相连，电压源换流器1的正极P1和第一阀3的阴极K相连。

根据一些实施例，电压源型阀组还包括旁通开关12，旁通开关12连接电压源型阀组的正端P2和负端N2， 如图1e所示。旁通开关包括机械开关、机械刀闸、串联连接的第三功率开关的至少一种。第三功率开关包括功率 器件，功率器件包括IGCT(Integrated GateCommutatedThyristors，集成门极换流晶闸管)、IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)、GTO(Gate Turn-OffThyristor，门极可关断晶闸管)、MOSFET (Metal Oxide SemiconductorFieldEffect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)、晶闸管的至少一种，但并 不以此为限，。可选地，第三功率开关包括功率器件和与之反并联的不控器件。

根据一些实施例，电压源型阀组还包括第一隔离刀闸13、第二隔离刀闸14和旁通刀闸11，如图1f所示。第 一隔离刀闸13连接电压源型阀组的正端P2和正输入端P。第二隔离刀闸14连接电压源型阀组的负端N2和负输 入端N。旁通刀闸11连接电压源型阀组的正输入端P和负输入端N。

图1g是本申请实施例的一种电压源换流器适合逆变运行的电压源型阀组示意图，包括电压源换流器1、直流 断路器2、第一阀3，适用于电压源换流器1的正极P1为高压端。

电压源换流器1包括至少三相六个桥臂，不能调节直流电压到零压或负压。电压源换流器包括但不限于两电 平换流器、三电平换流器、模块化多电平换流器、二极管箝位多电平换流器、级联两电平换流器或堆叠式两电平 换流器的至少一种，模块化多电平换流器基于半桥子模块。直流断路器2至少具有单向关断直流电流能力，直流 断路器2包括但不限于第一两端口直流断路器或多端口直流断路器。第一阀3包括但不限于第一二极管阀或第一 晶闸管阀，第一二极管阀包括串联连接的至少一个二极管，第一晶闸管阀包括串联连接的至少一个晶闸管。

电压源换流器1与第一阀3串联连接后再和直流断路器2并联连接，如图1g所示。上述串联连接为电压源换 流器1的正极P1和第一阀3的阴极K连接。具体而言，电压源换流器1的负极N1和直流断路器2的第二端D 相连，直流断路器2的第一端C和第一阀3的阳极A相连，电压源换流器1的正极P1和第一阀3的阴极K相连。

直流故障时，利用第一阀3单向导通特性来阻断电压源换流器流入故障点的反向直流电流。

可选地，电压源换流器1的负极N1和第一阀3的阳极A相连，电压源换流器1的正极P1和直流断路器2的 第一端C相连，直流断路器2的第二端D和第一阀3的阴极K相连，如图1h所示，适用于电压源换流器1的负 极N1为高压端。

根据一些实施例，电压源型阀组还包括剩余电流隔离开关，先和直流断路器串联连接，再和电压源换流器与 第一阀串联连接后的电路并联连接，如图1i所示，电压源型阀组还包括剩余电流隔离开关80和90，先和直流断 路器2串联连接，再和电压源换流器1与第一阀3串联连接后的电路并联连接。

根据一些实施例，电压源型阀组还包括旁通开关52，旁通开关52连接电压源型阀组的正端P2和负端N2， 如图1j所示。

根据一些实施例，电压源型阀组还包括第一隔离刀闸53、第二隔离刀闸54和旁通刀闸51，如图1k所示。第 一隔离刀闸53连接电压源型阀组的正端P2和正输入端P。第二隔离刀闸54连接电压源型阀组的负端N2和负输 入端N。旁通刀闸51连接电压源型阀组的正输入端P和负输入端N。

图2a是本申请实施例的一种配置转换开关组的电压源型阀组示意图，包括电压源换流器1、直流断路器2、 第一阀3、第一转换开关4、第二转换开关5、第三转换开关6，适用于电压源换流器1的正极P1为高压端。

在图1a实施例的基础上，增加了三个转换开关。第一转换开关4，第二转换开关5，第三转换开关6，用于 转换直流断路器2的连接关系，使电压源换流器1整流运行或逆变运行或在线投入逆变运行。

第一转换开关4连接电压源换流器1的正极P1和直流断路器2的第一端C。第二转换开关5连接电压源换流 器1的负极N1和直流断路器2的第一端C。第三转换开关6连接电压源换流器1的正极P1和直流断路器2的第 二端D。

可选地，第一转换开关4连接电压源换流器1的负极N1和直流断路器2的第二端D。第二转换开关5连接 电压源换流器1的正极P1和直流断路器2的第二端D。第三转换开关6连接电压源换流器1的负极N1和直流断 路器2的第一端C，如图2b所示，适用于电压源换流器1的负极N1为高压端。

电压源换流器整流运行或逆变运行时，第一转换开关4闭合，第二转换开关5和第三转换开关6分开。

电压源换流器在线投入逆变运行时，第一转换开关4分开，第二转换开关5和第三转换开关6闭合。

图2c是本申请实施例的一种配置转换开关组的电压源型阀组示意图，包括电压源换流器1、直流断路器2、 第一阀3、第四转换开关7、第五转换开关8、第六转换开关9，适用于电压源换流器1的正极P1为高压端。

在图1a实施例的基础上，增加了三个转换开关。第四转换开关7，第五转换开关8，第六转换开关9，用于 转换直流断路器2的连接关系，使电压源换流器1整流运行或逆变运行或在线投入逆变运行。

第四转换开关7连接直流断路器2的第二端D和电压源型阀组的正端P2。第五转换开关8连接电压源型阀组 的正端P2和直流断路器2的第一端C。第六转换开关9连接直流断路器2的第二端D和电压源型阀组的负端N2。

可选地，第四转换开关7连接直流断路器2的第一端C和电压源型阀组的负端N2。第五转换开关8连接电 压源型阀组的负端N2和直流断路器2的第二端D。第六转换开关9连接直流断路器2的第一端C和电压源型阀 组的正端P2，如图2d所示，适用于电压源换流器1的负极N1为高压端。

电压源换流器整流运行或逆变运行时，第四转换开关7闭合，第五转换开关8、第六转换开关9分开。

电压源换流器在线投入逆变运行时，第四转换开关7分开，第五转换开关8、第六转换开关9闭合。

图2e是本申请实施例的一种配置转换开关组的电压源型阀组示意图，包括电压源换流器1、直流断路器2、 第一阀3、第一转换开关4、第二转换开关5、第七转换开关15、第八转换开关16、第九转换开关17、第十转换 开关18，适用于电压源换流器1的正极P1为高压端。

在图1a实施例的基础上，增加了六个转换开关。

第一转换开关4、第二转换开关5、第七转换开关15、第八转换开关16、第九转换开关17、第十转换开关18， 用于转换电压源换流器1、直流断路器2和第一阀3之间的连接关系，使电压源换流器1整流运行或逆变运行或 在线投入逆变运行功能。

第一转换开关4连接电压源换流器1的正极P1和直流断路器2的第一端C。第二转换开关5连接电压源换流 器1的负极N1和直流断路器2的第一端C。第七转换开关15连接第一阀3的阴极K和电压源型阀组的正端P2。 第八转换开关16连接第一阀3的阳极A和电压源型阀组的负端N2。第九转换开关17连接第一阀3的阴极K和 电压源换流器的正极P1。第十转换开关18连接电压源型阀组的正端P2和第一阀3的阳极A。

可选地，第一转换开关4连接电压源换流器1的负极N1和直流断路器2的第二端D。第二转换开关5连接 电压源换流器1的正极P1和直流断路器2的第二端D。第七转换开关15连接第一阀3的阳极A和电压源型阀组 的负端N2。第八转换开关16连接第一阀3的阴极K和电压源型阀组的正端P2。第九转换开关17连接第一阀3 的阳极A和电压源换流器的负极N1。第十转换开关18连接电压源型阀组的负端N2和第一阀3的阴极K，如图 2f所示，适用于电压源换流器1的负极N1为高压端。

电压源换流器整流运行或逆变运行时，第一转换开关4、第七转换开关15和第八转换开关16闭合，第二转 换开关5、第九转换开关17和第十转换开关18分开。

可选地，电压源换流器逆变运行时，第一转换开关4、第七转换开关15和第八转换开关16分开，第二转换 开关5、第九转换开关17和第十转换开关18闭合。

电压源换流器在线投入逆变运行时，第一转换开关4、第七转换开关15和第八转换开关16分开，第二转换 开关5、第九转换开关17和第十转换开关18闭合。

图2g是本申请实施例的一种配置转换开关组的电压源型阀组示意图，包括电压源换流器1、直流断路器2、 第一阀3、第一转换开关4、第四转换开关7、第五转换开关8、第六转换开关9、第七转换开关15、第八转换开 关16、第九转换开关17、第十转换开关18，适用于电压源换流器1的正极P1为高压端。

在图2c实施例基础上，增加了五个转换开关。

第一转换开关4，第四转换开关7、第五转换开关8、第六转换开关9、第七转换开关15、第八转换开关16、 第九转换开关17、第十转换开关18，用于转换电压源换流器1、直流断路器2和第一阀3之间的连接关系，使电 压源换流器1整流运行或逆变运行或在线投入逆变运行功能。

第一转换开关4连接电压源换流器1的正极P1和直流断路器2的第一端C。第四转换开关7连接直流断路器 2的第二端D和电压源型阀组的正端P2。第五转换开关8连接电压源型阀组的正端P2和直流断路器2的第一端C。 第六转换开关9连接直流断路器2的第二端D和电压源型阀组的负端N2。第七转换开关15连接第一阀3的阴极 K和电压源型阀组的正端P2。第八转换开关16连接第一阀3的阳极A和电压源型阀组的负端N2。第九转换开关 17连接第一阀3的阴极K和电压源换流器的正极P1。第十转换开关18连接电压源型阀组的正端P2和第一阀3 的阳极A。

可选地，第一转换开关4连接电压源换流器1的负极N1和直流断路器2的第二端D。第四转换开关7连接 直流断路器2的第一端C和电压源型阀组的负端N2。第五转换开关8连接电压源型阀组的负端N2和直流断路器 2的第二端D。第六转换开关9连接直流断路器2的第一端C和电压源型阀组的正端P2。第七转换开关15连接 第一阀3的阳极A和电压源型阀组的负端N2。第八转换开关16连接第一阀3的阴极K和电压源型阀组的正端 P2。第九转换开关17连接第一阀3的阳极A和电压源换流器的负极N1。第十转换开关18连接电压源型阀组的负端N2和第一阀3的阴极K，如图2h所示，适用于电压源换流器1的负极N1为高压端。

电压源换流器整流运行或逆变运行时，第一转换开关4、第四转换开关7、第七转换开关15和第八转换开关 16闭合，第五转换开关8、第六转换开关9、第九转换开关17和第十转换开关18分开。

可选地，电压源换流器逆变运行时，第一转换开关4、第四转换开关7、第七转换开关15和第八转换开关16 分开，第五转换开关8、第六转换开关9、第九转换开关17和第十转换开关18闭合。

电压源换流器在线投入逆变运行时，第一转换开关4、第四转换开关7、第七转换开关15和第八转换开关16 分开，第五转换开关8、第六转换开关9、第九转换开关17和第十转换开关18闭合。

如果剩余电流隔离开关的连接关系和上述转换开关相同，则剩余电流隔离开关和转换开关共用同一个开关。

根据一些实施例，电压源型阀组还包括旁通开关12，旁通开关12连接电压源型阀组的正端P2和负端N2， 如图3a所示。

根据一些实施例，电压源型阀组还包括第一隔离刀闸13、第二隔离刀闸14和旁通刀闸11，如图3b所示。第 一隔离刀闸13连接电压源型阀组的正端P2和正输入端P。第二隔离刀闸14连接电压源型阀组的负端N2和负输 入端N。旁通刀闸11连接电压源型阀组的正输入端P和负输入端N。

图4a是本申请实施例的包括多端口直流断路器的电压源型阀组示意图，包括电压源换流器1、多端口直流断 路器19、第一阀3、第二阀28，适用于电压源换流器1的正极P1为高压端。

在图1a实施例的基础上，直流断路器19为多端口直流断路器，至少具有单向关断直流电流能力。第一阀3 包括第一二极管阀或第一晶闸管阀，第一二极管阀包括串联连接的至少一个二极管，第一晶闸管阀包括串联连接 的至少一个晶闸管。第二阀28包括第二二极管阀或第二晶闸管阀，第二二极管阀包括串联连接的至少一个二极管， 第二晶闸管阀包括串联连接的至少一个晶闸管。

电压源换流器1与多端口直流断路器19的主支路串联连接后再和第一阀3反并联连接。电压源换流器1与多 端口直流断路器19的主支路串联连接后再和第二阀28反并联连接。上述反并联连接为电压源换流器1的正极P1 通过多端口直流断路器19与第一阀3或第二阀28的阴极K连接，电压源换流器1的负极N1与第一阀3或第二 阀28的阳极A连接或通过电阻或分断开关连接。

具体而言，如图4a所示，电压源换流器1的正极P1和多端口直流断路器19的第一端C相连，多端口直流 断路器19的第二端D和第一阀3的阴极K相连，电压源换流器1的负极N1和第一阀3的阳极A相连。多端口 直流断路器19的第三端E和第二阀28的阴极K相连，电压源换流器1的负极N1和第二阀28的阳极A相连。

可选地，电压源换流器1的负极N1和多端口直流断路器19的第二端D相连，多端口直流断路器19的第一 端C和第一阀3的阳极A相连，电压源换流器1的正极P1和第一阀3的阴极K相连。直流断路器19的第三端E 和第二阀28的阳极A相连，电压源换流器1的正极P1和第二阀28的阴极K相连，如图4b所示，适用于电压源 换流器1的负极N1为高压端。

图4c是本申请实施例的配置第二两端口直流断路器的电压源型阀组示意图，适用于电压源换流器1的正极 P1为高压端。

在图1a基础上，电压源型阀组还包括第二两端口直流断路器27和第二阀28。电压源换流器1与第二两端口 直流断路器27和第一两端口直流断路器2串联连接后再和第二阀28反并联连接。

具体而言，如图4c所示，电压源型阀组的第一正输入端P和第二两端口直流断路器27的第一端C相连，第 二两端口直流断路器27的第二端D和第二阀28的阴极K相连，电压源型阀组的第一负输入端N和第二阀28的 阳极A相连。

可选地，在图1c基础上，电压源型阀组的第一负输入端N和第二两端口直流断路器27的第二端D相连，第 二两端口直流断路器27的第一端C和第二阀28的阳极A相连，电压源型阀组的第一正输入端P和第二阀28的 阴极K相连，如图4d所示，适用于电压源换流器1的负极N1为高压端。

图5a是本申请实施例的一种电压源型阀组串联电路示意图，包括两个图1a所示的电压源型阀组29和37串 联连接。电压源型阀组29的第一负输入端N和电压源型阀组37的第一正输入端P连接。

图5b是本申请实施例的另一种电压源型阀组串联电路示意图，包括两个图4a所示的电压源型阀组38和39 串联连接。电压源型阀组38的第一负输入端N和电压源型阀组39的第一正输入端P连接，电压源型阀组38的第 二负输入端N3和电压源型阀组39的第二正输入端P3连接，电压源型阀组39的第一负输入端N和第二负输入端 N3连接。

图5c是本申请实施例的又一种电压源型阀组串联电路示意图，包括两个图4c所示的电压源型阀组47和48 串联连接。电压源型阀组47的第一负输入端N和电压源型阀组48的第一正输入端P连接，电压源型阀组47的第 二负输入端N3和电压源型阀组48的第二正输入端P3连接。电压源型阀组48的第一负输入端N和第二负输入端 N3连接。

图5d是本申请实施例的再一种电压源型阀组串联电路示意图，包括图4a所示的电压源型阀组40和图1a所 示的电压源型阀组50串联连接。电压源型阀组40的第一负输入端N和电压源型阀组50的第一正输入端P连接， 电压源型阀组40的第二负输入端N3和电压源型阀组50的第一负输入端N连接。

直流断路器包括但不限于混合式直流断路器、固态式直流断路器或机械式直流断路器。图6a是本申请实施例 的一种两端口直流断路器示意图，直流断路器为混合式直流断路器，包括并联连接的主支路49、转移支路57和 耗能支路58。

主支路包括但不限于串联连接的快速隔离开关和/或第一功率开关。如图6a所示，主支路49包括串联连接的 快速隔离开关59和第一功率开关，用于导通稳态电流，减少损耗。第一功率开关采用正反向串联结构的功率器件 67，具有双向关断直流电流能力。功率器件67包括但不限于串联连接的正向IGBT和反向IGBT，正向IGBT和 反向IGBT分别反并联二极管。转移支路57包括但不限于串联连接的第二功率开关和/或LC谐振电路和/或耦合负压电路。如图6a所示，转移支路57包括第二功率开关和二极管69，用于高压运行工况下关断直流电流。需要 指出的是，二极管69将直流断路器的任一方向电流单向流入第二功率开关，第二功率开关断开后可切断直流断路 器的任一方向电流。转移支路57的第二功率开关采用正向串联结构的功率器件68，具有单向关断直流电流能力。 功率器件68包括但不限于IGBT与反并联的二极管。耗能支路58包括但不限于避雷器77，用于抑制分断过电压 和吸收能量。

第一功率开关包括串联连接的至少一个功率器件，功率器件包括IGCT、IGBT、GTO、MOSFET的至少一种， 但并不以此为限。

第二功率开关包括串联连接的至少一个功率器件，功率器件包括IGCT、IGBT、GTO、MOSFET、晶闸管的 至少一种，但并不以此为限。

可选地，第一功率开关、第二功率开关包括串联连接的至少一个功率器件和与之反并联的不控器件。

图6b是本申请实施例的另一种两端口直流断路器示意图，直流断路器为混合式直流断路器，包括并联连接的 主支路49、转移支路57和耗能支路58。

主支路包括但不限于串联连接的快速隔离开关和/或第一功率开关。如图6b所示，主支路49包括串联连接的 快速隔离开关59和第一功率开关，用于导通稳态电流，减少损耗。主支路49的第一功率开关采用正向串联结构 的功率器件78，具有单向关断直流电流能力。功率器件78包括但不限于IGBT与二极管反并联电路。转移支路包 括但不限于串联连接的第二功率开关和/或LC谐振电路和/或耦合负压电路。如图6b所示，转移支路57包括第二功率开关，用于高压运行工况下关断直流电流。第二功率开关采用正向串联结构的功率器件68，具有单向关断直 流电流能力。功率器件68包括但不限于IGBT与反并联的二极管。耗能支路58包括但不限于避雷器77，用于抑 制分断过电压和吸收能量。

图6c是本申请实施例的再一种两端口直流断路器示意图，直流断路器为固态式直流断路器，包括并联连接的 转移支路57和耗能支路58。转移支路包括但不限于串联连接的第二功率开关和/或LC谐振电路和/或耦合负压电 路。如图6c所示，转移支路57包括但不限于串联连接的第二功率开关，用于高压运行工况下关断直流电流。转 移支路57的第二功率开关采用正向串联结构的功率器件68，具有单向关断直流电流能力。功率器件68包括但不限于IGBT与反并联的二极管。耗能支路58包括但不限于避雷器77，用于抑制分断过电压和吸收能量。

多端口直流断路器包括多端口混合式直流断路器或多端口机械式直流断路器。图6d是本申请实施例的一种多 端口直流断路器示意图。多端口直流断路器为多端口混合式直流断路器，包括主支路49、第二主支路79、第三主 支路87、第一选择开关88、第二选择开关89、第三选择开关91、转移支路57和耗能支路58。主支路49、第二 主支路79、第三主支路87包括但不限于串联连接的快速隔离开关和/或第一功率开关。如图6a所示，主支路49、 第二主支路79、第三主支路87分别包括串联连接的快速隔离开关59和第一功率开关，用于导通稳态电流，减少 损耗。主支路49、第二主支路79、第三主支路87的第一功率开关分别采用正反向串联结构的功率器件67，具有 双向关断直流电流能力。第一功率开关包括但不限于串联连接的正向IGBT与反向IGBT，正向IGBT与反向IGBT 分别反并联二极管。第一选择开关88、第二选择开关89、第三选择开关91包括但不限于机械开关、机械刀闸、 串联连接的第三功率开关的至少一种。转移支路57包括但不限于串联连接的第二功率开关和/或LC谐振电路和/ 或耦合负压电路。如图6c所示，转移支路57包括第二功率开关和二极管69，用于高压运行工况下关断直流电流。 需要指出的是，二极管69将直流断路器的任一方向电流单向流入第二功率开关，第二功率开关断开后可切断直流 断路器的任一方向电流。转移支路57的第二功率开关采用正向串联结构开关68，具有单向关断直流电流能力。 功率器件68包括但不限于IGBT与二极管的反并联电路。

耗能支路58包括但不限于避雷器77，用于抑制分断过电压和吸收能量。

图7a-图7c是本申请实施例的多种旁通开关示意图。旁通开关包括但不限于机械开关、机械刀闸或串联连接 的至少一个第三功率开关的至少一种。

如图7a所示，旁通开关包括机械开关92。如图7b所示，旁通开关包括串联连接的第三功率开关和机械开关 92。如图7c所示，旁通开关包括串联连接的第三功率开关和机械开关92，还包括与此串联电路并联连接的机械 开关94。第三功率开关包括串联连接的功率器件93，功率器件93包括但不限于晶闸管。第三功率开关包括串联 连接的至少一个功率器件，功率器件包括IGCT、IGBT、GTO、MOSFET、晶闸管的至少一种，但并不以此为限。

图8a-图8b是本申请实施例的分断开关示意图。分断开关包括但不限于机械开关、机械刀闸或第四功率开关 的至少一种。如图8a所示，分断开关包括机械开关94。如图8b所示，分断开关包括串联连接的第四功率开关和 机械开关94，第四功率开关包括串联连接的功率器件95，功率器件95包括但不限于IGBT与二极管的反并联电 路。第四功率开关包括串联连接的至少一个功率器件，功率器件包括IGCT、IGBT、GTO、MOSFET的至少一种， 但并不以此为限。

图9是本申请实施例的一种电压源型阀组的控制方法流程示意图。电压源型阀组如图1a-1f、2a-2h、3a-3b 所示，电压源换流器与直流断路器的主支路串联连接后再和第一阀反并联连接，控制方法如下。

在S110中，控制直流断路器2导通，控制第一阀3关断，控制电压源换流器1整流或逆变运行。

在S120中，当电压源换流器1整流或逆变运行且直流故障穿越时，控制直流断路器2关断，控制第一阀3导 通，故障恢复或经去游离时间后，控制直流断路器2导通。

上述直流故障包括直流线路故障。

在S130中，当电压源换流器1整流运行且在线退出或故障退出时，控制直流断路器2关断，控制第一阀3导 通；故障退出时，还包括控制电压源换流器1闭锁。

如果电压源型阀组还包括剩余电流隔离开关，控制直流断路器2关断后，控制剩余电流隔离开关60和70分 开。

如果电压源型阀组还包括旁通开关12，当电压源换流器1整流运行且在线退出时，控制直流断路器2关断， 控制第一阀3导通，控制旁通开关12导通。当电压源换流器1整流运行且故障退出时，控制旁通开关12导通， 控制直流断路器2关断，控制电压源换流器1闭锁。

如果电压源型阀组还包括旁通开关12，当电压源换流器1逆变运行且在线退出或故障退出时，控制旁通开关 12导通，控制直流断路器2关断；故障退出时，还包括控制电压源换流器1闭锁。

可选地，电压源换流器1在线退出时不闭锁，而运行在无功补偿模式。

在S140中，当电压源换流器1在线投入整流运行时，控制电压源换流器1充电，控制电压源换流器1解锁， 控制直流断路器2导通。

如果第一阀3只包括串联的二极管，则第一阀3不需要控制，上述控制第一阀3导通或关断的步骤可省略。

图10是本申请实施例的另一种电压源型阀组的控制方法流程示意图。电压源型阀组如图1g-1k所示，电压源 换流器1与第一阀3串联连接后再和直流断路器2并联连接，控制方法如下。

在S210中，控制直流断路器2关断，控制第一阀3导通，控制电压源换流器1逆变运行。

如果电压源型阀组还包括剩余电流隔离开关，控制直流断路器2关断后，控制剩余电流隔离开关80和90分 开。

在S220中，电压源换流器1逆变运行且直流故障穿越时，故障恢复或经去游离时间后，控制第一阀导通。

在S230中，电压源换流器1逆变运行且在线退出或故障退出时，控制直流断路器2导通；故障退出时，还包 括控制电压源换流器1闭锁。

或者如果电压源型阀组还包括旁通开关12，电压源换流器1逆变运行且在线退出或故障退出时，控制直流断 路器2导通或/和旁通开关12导通；故障退出时，还包括控制电压源换流器1闭锁。

可选地，电压源换流器1在线退出时不闭锁，而运行在无功补偿模式。

如果电压源型阀组还包括剩余电流隔离开关，控制直流断路器2导通前，控制剩余电流隔离开关80和90闭 合。

在S240中，当电压源换流器1在线投入逆变运行时，控制电压源换流器1充电，控制电压源换流器1解锁， 控制直流断路器2关断，控制第一阀3导通。

如果电压源型阀组还包括剩余电流隔离开关，控制直流断路器2关断后，控制剩余电流隔离开关80和90分 开。

如果电压源型阀组还包括旁通开关12，控制直流断路器2关断前，控制旁通开关12关断。

图2a-图2h的电压源型阀组，增加转换开关组后具备在线投入逆变运行功能。如图2a和图2b的电压源型阀 组中，当电压源换流器1在线投入逆变运行时，控制第二转换开关5和第三转换开关6闭合，控制第一转换开关 4分开，控制直流断路器2导通，电流转移到直流断路器2，控制电压源换流器1充电，控制电压源换流器1解锁， 控制直流断路器2关断，控制第一阀3导通，电流转移到电压源换流器1。

如图2c和图2d的电压源型阀组中，当电压源换流器1在线投入逆变运行时，控制第五转换开关8和第六转 换开关9闭合，控制第四转换开关7分开，控制直流断路器2导通，电流转移到直流断路器2，控制电压源换流 器1充电，充电后控制电压源换流器1解锁，控制直流断路器2关断，控制第一阀3导通，电流转移到电压源换 流器1。

如图2e和图2f的电压源型阀组中，当电压源换流器1在线投入逆变运行时，控制第二转换开关5、第九转换 开关17和第十转换开关18闭合，控制第一转换开关4、第七转换开关15和第八转换开关16分开，控制直流断 路器2导通，电流转移到直流断路器2，控制电压源换流器1充电，充电后控制电压源换流器1解锁，控制直流 断路器2关断，控制第一阀3导通，电流转移到电压源换流器1。

如图2g和图2h的电压源型阀组中，当电压源换流器1在线投入逆变运行时，控制第五转换开关8、第六转 换开关9、第九转换开关17和第十转换开关18闭合，控制第一转换开关4、第四转换开关7、第七转换开关15 和第八转换开关16分开，控制直流断路器2导通，电流转移到直流断路器2，控制电压源换流器1充电，充电后 控制电压源换流器1解锁，控制直流断路器2关断，控制第一阀3导通，电流转移到电压源换流器1。

如果第一阀3只包括串联的二极管，则第一阀3不需要控制，上述控制第一阀3导通或关断的步骤可省略。

图11是本申请实施例的一种直流输电***示意图。

如图11所示，直流输电***为特高压柔性直流输电***，特高压柔性直流输电***主回路包括整流站100、 逆变站200、第一直流线路150、第二直流线路160、整流站接地极线路114、整流站接地极115和逆变站接地极 线路214、逆变站接地极215。

整流站100包括第一直流极I110、第二直流极II120、第一交流***140及换流变压器进线开关(131、132、 133和134)、金属回线转换开关113、大地回线转换开关190、双极中性区隔离刀闸174、175、184和185。

第一直流极I110包括第一高端电压源型阀组111、第一低端电压源型阀组112、第一高端换流变压器116、第 一低端换流变压器117、第一平波电抗器105、第一极中性母线开关119、第一极母线隔离刀闸172和第一直流线 路隔离刀闸173。第一高端电压源型阀组111和第一低端电压源型阀组112为串联连接。

第一高端电压源型阀组111包括电压源换流器1、直流断路器2、第一阀3、旁通刀闸11、旁通开关12、第 一隔离刀闸13、第二隔离刀闸14。旁通开关12连接第一高端电压源型阀组111的正端和负端。第一隔离刀闸13 连接第一高端电压源型阀组111的正端和第一正输入端。第二隔离刀闸14连接第一高端电压源型阀组111的负端 和第一负输入端。旁通刀闸11连接第一高端电压源型阀组111的第一正输入端和第一负输入端。第一低端电压源 型阀组112包括电压源换流器102、直流断路器25、第一阀26、旁通刀闸21、旁通开关22、第一隔离刀闸23、 第二隔离刀闸24。旁通开关22连接第一低端电压源型阀组112的正端和负端，第一隔离刀闸23连接第一低端电 压源型阀组112的正端和第一正输入端，第二隔离刀闸24连接第一低端电压源型阀组112的负端与第一负输入端， 旁通刀闸21连接第一低端电压源型阀组112的第一正输入端和第一负输入端。

第一高端电压源型阀组111和第一低端电压源型阀组112的电压源换流器、直流断路器和第一阀连接方式为 图1a所示结构。

电压源换流器包括但不限于两电平换流器、三电平换流器、模块化多电平换流器、二极管箝位多电平换流器、 级联两电平换流器或堆叠式两电平换流器的至少一种，上述模块化多电平换流器包括但不限于半桥子模块结构的 模块化多电平换流器MMC。

第二直流极II120包括第二低端电压源型阀组121、第二高端电压源型阀组122、第二低端换流变压器126、 第二高端换流变压器127、第二平波电抗器106、第二极中性母线开关129、第二极母线隔离刀闸182和第二直流 线路隔离刀闸183。。第二低端电压源型阀组121和第二高端电压源型阀组122为串联连接。

第二高端电压源型阀组122包括电压源换流器104、直流断路器45、第一阀46、旁通刀闸41、旁通开关42、 第一隔离刀闸43、第二隔离刀闸44。旁通开关42连接第二高端电压源型阀组122的正端和负端，第一隔离刀闸 43连接第二高端电压源型阀组122的正端和第一正输入端，第二隔离刀闸44连接第二高端电压源型阀组122的 负端和第一负输入端，旁通刀闸41连接第二高端电压源型阀组122的第一正输入端和第一负输入端。第二低端电 压源型阀组121包括电压源换流器103、直流断路器35、第一阀36、旁通刀闸31、旁通开关32、第一隔离刀闸 33、第二隔离刀闸34。旁通开关32连接第二低端电压源型阀组121的正端和负端，第一隔离刀闸33连接第二低 端电压源型阀组121的正端和第一正输入端，第二隔离刀闸34连接第二低端电压源型阀组121的负端和第一负输 入端，旁通刀闸31连接第二低端电压源型阀组121的第一正输入端和第一负输入端。第二高端电压源型阀组122 和第二低端电压源型阀组121的电压源换流器、直流断路器和第一阀连接方式为图1c所示结构。

逆变站200包括第三直流极I210、第四直流极II220和第二交流***240及换流变压器进线开关(231、232、 233、234)、金属回线转换刀闸113、大地回线转换刀闸290、双极中性区隔离刀闸274、275、284和285。

第三直流极I210包括第三高端电压源型阀组211、第三低端电压源型阀组212、第三高端换流变压器216、第 三低端换流变压器217、第三平波电抗器205、第三极中性母线开关219、第三极母线隔离刀闸272和第三直流线 路隔离刀闸273。第三高端电压源型阀组211和第三低端电压源型阀组212为串联连接。

第三高端电压源型阀组211包括电压源换流器201、直流断路器55、第一阀56、旁通刀闸51、旁通开关52、 第一隔离刀闸53、第二隔离刀闸54。旁通开关52连接第三高端电压源型阀组211的正端和负端，第一隔离刀闸 53连接第三高端电压源型阀组211的正端和第一正输入端，第二隔离刀闸54连接第三高端电压源型阀组211的 负端和第一负输入端，旁通刀闸51连接第三高端电压源型阀组211的第一正输入端和第一负输入端。第三低端电 压源型阀组212包括电压源换流器202、直流断路器65、第一阀66、旁通刀闸61、旁通开关62、第一隔离刀闸 63、第二隔离刀闸64。旁通开关62连接第三低端电压源型阀组212的正端和负端，第一隔离刀闸63连接第三低 端电压源型阀组212的正端和第一正输入端，第二隔离刀闸64连接第三低端电压源型阀组212的负端和第一负输 入端，旁通刀闸61连接第三低端电压源型阀组212的第一正输入端和第一负输入端。第三高端电压源型阀组211 和第三低端电压源型阀组212的电压源换流器、直流断路器和第一阀连接方式为图1a所示结构。

第四直流极II220包括第四低端电压源型阀组221、第四高端电压源型阀组222、第四低端换流变压器226、 第四高端换流变压器227、第二平波电抗器206、第四极中性母线开关229、第四极母线隔离刀闸282和第四直流 线路隔离刀闸283。第四低端电压源型阀组221和第四高端电压源型阀组222为串联连接。

第四高端电压源型阀组222包括电压源换流器204、直流断路器85、第一阀86、旁通刀闸81、旁通开关82、 第一隔离刀闸83、第二隔离刀闸84。旁通开关82连接第四高端电压源型阀组222的正端和负端，第一隔离刀闸 83连接第四高端电压源型阀组222的正端和第一正输入端，第二隔离刀闸84连接第四高端电压源型阀组222的 负端和第一负输入端，旁通刀闸81连接第四高端电压源型阀组222的第一正输入端和第一负输入端。第四低端电 压源型阀组221包括电压源换流器203、直流断路器75、第一阀76、旁通刀闸71、旁通开关72、第一隔离刀闸 73、第二隔离刀闸74。旁通开关72连接第四低端电压源型阀组221的正端和负端，第一隔离刀闸73连接第四低 端电压源型阀组221的正端和第一正输入端，第二隔离刀闸74连接第四高端电压源型阀组221的负端和第一负输 入端，旁通刀闸71连接第四低端电压源型阀组221的第一正输入端和第一负输入端。

第四高端电压源型阀组222和第四低端电压源型阀组221的电压源换流器、直流断路器和第一阀连接方式为 图1c所示结构。上述提到的各种开关，包括机械开关、刀闸、直流断路器、晶闸管阀的至少一种。

如图11所示，以直流输电***的极I为例，初始状态为整流站100的第一高端电压源型阀组111和第一低端 电压源型阀组112运行，逆变站200的第三高端电压源型阀组211和第三低端电压源型阀组212运行。整流站100 的旁通刀闸11分位，旁通开关12分位，第一隔离刀闸13合位，第二隔离刀闸14合位，旁通刀闸21分位，旁通 开关22分位，第一隔离刀闸23合位，第二隔离刀闸24合位，逆变站200的旁通刀闸51分位，旁通开关52分位， 第一隔离刀闸53合位，第二隔离刀闸54合位，旁通刀闸61分位，旁通开关62分位，第一隔离刀闸63合位，第 二隔离刀闸64合位。

整流站100控制直流断路器2、直流断路器25导通，控制第一阀3、第一阀26关断，控制电压源换流器1、 电压源换流器102整流运行。逆变站200控制直流断路器55、直流断路器65导通，控制第一阀56、第一阀66关 断，控制电压源换流器201、电压源换流器202逆变运行。

当整流站100的电压源换流器1、电压源换流器102直流故障穿越时，控制直流断路器2、直流断路器25关 断，控制第一阀3、第一阀26导通，为了抑制故障电流续流，可选地，分第一极中性母线开关119，故障恢复或 经去游离时间后，重合第一极中性母线开关119，控制直流断路器2、直流断路器25导通。当逆变站200的电压 源换流器201、电压源换流器202直流故障穿越时，控制直流断路器55、直流断路器65关断，控制第一阀56、 第一阀66导通，为了抑制故障电流续流，可选地，分第三极中性母线开关219，故障恢复或经去游离时间后，重 合第三极中性母线开关219，控制直流断路器55、直流断路器65导通。

当整流站100的电压源换流器1在线退出时，控制直流断路器2关断，控制第一阀3导通，控制旁通开关12 导通。当整流站100的电压源换流器1故障退出时，控制旁通开关12导通，控制直流断路器2关断，控制电压源 换流器1闭锁。当逆变站200的电压源换流器201在线或故障退出时，控制旁通开关52导通，控制直流断路器 55关断，控制电压源换流器201闭锁。上述特高压柔性直流输电***的逆变站200需要配置转换开关组才具备在 线投入功能。当电压源换流器在线或故障退出或在线投入时，需要整流站100和逆变站200协调配合来实现。

图12是本申请实施例的另一种直流输电***示意图。

在图11实施例基础上，第三高端电压源型阀组211和第三低端电压源型阀组212的电压源换流器、直流断路 器和第一阀连接方式为图1g所示结构；第四高端电压源型阀组222和第四低端电压源型阀组221的电压源换流器、 直流断路器和第一阀连接方式为图1h所示结构。

如图12所示，以直流输电***的极I为例，初始状态为整流站100的第一高端电压源型阀组111和第一低端 电压源型阀组112运行，逆变站200的第三高端电压源型阀组211和第三低端电压源型阀组212运行。整流站100 的旁通刀闸11分位，旁通开关12分位，第一隔离刀闸13合位，第二隔离刀闸14合位，旁通刀闸21分位，旁通 开关22分位，第一隔离刀闸23合位，第二隔离刀闸24合位，逆变站200的旁通刀闸51分位，旁通开关52分位， 第一隔离刀闸53合位，第二隔离刀闸54合位，旁通刀闸61分位，旁通开关62分位，第一隔离刀闸63合位，第 二隔离刀闸64合位。

整流站100控制直流断路器2、直流断路器25导通，控制第一阀3、第一阀26关断，控制电压源换流器1、 电压源换流器102整流运行。逆变站200控制直流断路器55、直流断路器65关断，控制第一阀56、第一阀66导 通，控制电压源换流器201、电压源换流器202逆变运行。

当整流站100的电压源换流器1、电压源换流器102直流故障穿越时，控制直流断路器2、直流断路器25关 断，控制第一阀3、第一阀26导通，为了抑制故障电流续流，可选地，分极中性母线开关119，故障恢复或经去 游离时间后，重合极中性母线开关119，控制直流断路器2、直流断路器25导通。当逆变站200的电压源换流器 201、电压源换流器202直流故障穿越时，第一阀56、第一阀66反向阻断故障电流，故障恢复或经去游离时间后， 控制第一阀56、第一阀66导通。

当整流站100的电压源换流器1在线退出时，控制直流断路器2关断，控制第一阀3导通，控制旁通开关12 导通。当整流站100的电压源换流器1故障退出时，控制旁通开关12导通，控制直流断路器2关断，控制电压源 换流器1闭锁。逆变站200的电压源换流器201执行在线或故障退出，控制直流断路器55导通或/和控制旁通开 关52导通。

初始状态为整流站100的第一低端电压源型阀组112运行，逆变站200的第三低端电压源型阀组212运行。 当整流站100的电压源换流器1在线投入时，控制电压源换流器1充电，控制第一阀3导通，控制旁通开关12关 断，电流由旁通开关12转移到第一阀3，控制电压源换流器1解锁，控制直流断路器2导通，电流由第一阀3转 移到电压源换流器1。当逆变站200的电压源换流器201在线投入时，控制电压源换流器201充电，控制电压源 换流器201解锁，控制直流断路器55导通，控制旁通开关52关断，电流由旁通开关52转移到直流断路器55， 控制直流断路器55关断，控制第一阀56导通，电流由直流断路器55转移到电压源换流器201。当电压源换流器 在线或故障退出或在线投入时，需要整流站100和逆变站200协调配合来实现。

图13是本申请实施例的又一种直流输电***示意图，直流输电***为四端直流电网，包括站一310、站二320、 站三330、站四340、第一直流线路351、第二直流线路352、第三直流线路353和第四直流线路354。站一310 包括图4a所示的电压源型阀组和极中性母线开关315、316，电压源型阀组还包括分断开关317。站二320包括图 4a所示的电压源型阀组和极中性母线开关325、326，电压源型阀组还包括分断开关327。站三330包括图4a所 示的电压源型阀组和极中性母线开关335、336，电压源型阀组还包括分断开关337。站四340包括图4a所示的电 压源型阀组和极中性母线开关345、346，电压源型阀组还包括分断开关347。

如图13所示，正常运行时，控制直流断路器19、直流断路器322、直流断路器332、直流断路器342导通， 控制第一阀3、第一阀323、第一阀333、第一阀343关断，控制第二阀28、第二阀324、第二阀334、第二阀344 关断，控制电压源换流器1、电压源换流器321、电压源换流器331、电压源换流器341运行。

以第一直流线路351发生瞬时故障为例，当电压源换流器1和电压源换流器321直流故障穿越时，控制直流 断路器19的第一端C和第二端D、第二端D和第三端E关断，控制第一阀3导通，控制直流断路器322的第一 端C和第三端E、第二端D和第三端E关断，控制第二阀324导通，可选地，分极中性母线开关315、分断开关 317、极中性母线开关326、分断开关327，快速衰减故障电流，故障恢复或经去游离时间后，重合极中性母线开 关315、分断开关317、极中性母线开关326、分断开关327，控制直流断路器19的第一端C和第二端D、第二 端D和第三端E导通，控制直流断路器322的第一端C和第三端E、第二端D和第三端E导通。

以第一直流线路351发生永久故障为例，当电压源换流器1和电压源换流器321闭锁隔离时，控制直流断路 器19的第一端C和第二端D、第二端D和第三端E关断，控制第一阀3导通，控制直流断路器322的第一端C 和第三端E、第二端D和第三端E关断，控制第二阀324导通，可选地，分极中性母线开关315、分断开关317、 极中性母线开关326、分断开关327。

当电压源换流器1直流故障闭锁时，控制直流断路器19的第一端C和第二端D、第一端C和第三端E关断， 控制电压源换流器1闭锁，可选地，控制第一阀3导通。

图14是本申请实施例的再一种直流输电***示意图，直流输电***为四端特高压柔性直流输电***，包括站 一360、站二370、站三380、站四390、第一直流线路355、第二直流线路356和第三直流线路357。站一360包 括图5a所示并配有旁通开关和极中性母线开关369的电压源型阀组串联电路。站二370包括图5a所示并配有旁 通开关和极中性母线开关379、358的电压源型阀组串联电路，高速开关301、302、303。站三380包括图5a所 示并配有旁通开关和极中性母线开关389、359的电压源型阀组串联电路，高速开关304、305、306。站四390包 括图5a所示并配有旁通开关和极中性母线开关399的电压源型阀组串联电路。

如图14所示，正常运行时，高速开关301、302、303、304、305和306闭合，控制直流断路器2、直流断路 器366、直流断路器372、直流断路器376、直流断路器382、直流断路器386、直流断路器392、直流断路器396 导通，控制第一阀3、第一阀367、第一阀373、第一阀377、第一阀383、第一阀387、第一阀393、第一阀397 关断，控制电压源换流器1、电压源换流器365、电压源换流器371、电压源换流器375、电压源换流器381、电 压源换流器385、电压源换流器391、电压源换流器395运行。

以第一直流线路355发生瞬时故障为例，当电压源换流器直流故障穿越时，控制直流断路器2、直流断路器 366、直流断路器372、直流断路器376、直流断路器382、直流断路器386、直流断路器392、直流断路器396关 断，控制第一阀3、第一阀367、第一阀373、第一阀377、第一阀383、第一阀387、第一阀393、第一阀397导 通，实现了低电压等级的直流断路器串联关断高电压等级直流线路，同时减小了直流断路器的应力，可选地，分 极中性母线开关369、极中性母线开关358、极中性母线开关379、极中性母线开关359、极中性母线开关389、 极中性母线开关399，快速衰减故障电流，故障恢复或经去游离时间后，重合极中性母线开关369、极中性母线开 关358、极中性母线开关379、极中性母线开关359、极中性母线开关389、极中性母线开关399，控制直流断路 器2、直流断路器366、直流断路器372、直流断路器376、直流断路器382、直流断路器386、直流断路器392、 直流断路器396导通。

当电压源换流器1直流故障闭锁时，如果选择闭锁该极，控制直流断路器2、直流断路器366、直流断路器 372、直流断路器376、直流断路器382、直流断路器386、直流断路器392、直流断路器396关断，控制电压源换 流器1闭锁，控制高速开关301分开，控制直流断路器372、直流断路器376、直流断路器382、直流断路器386、 直流断路器392、直流断路器396导通，可选地，分极中性母线开关369、极中性母线开关358。

以站一360、站二370整流运行，站三380、站四390逆变运行为例，当电压源换流器1在线退出时，控制旁 通开关384和旁通开关394导通，控制直流断路器2、直流断路器372、直流断路器382、直流断路器392关断， 控制第一阀3、第一阀373导通，控制旁通开关12和旁通开关374导通，可选地，控制电压源换流器1、电压源 换流器371、电压源换流器381、电压源换流器391闭锁。当电压源换流器1故障退出时，控制旁通开关12导通， 控制直流断路器2关断，控制旁通开关384和旁通开关394导通，控制直流断路器372、直流断路器382、直流断 路器392关断，控制第一阀373导通，控制旁通开关374导通，控制电压源换流器1闭锁，可选地，控制电压源 换流器371、电压源换流器381、电压源换流器391闭锁。

上述四端特高压柔性直流输电***的站三380、站四390需要配置转换开关组才具备在线投入功能。

图15是本申请实施例的又再一种直流输电***示意图，直流输电***为四端特高压柔性直流输电***，包括 站一360、站二370、站三380、站四390、第一直流线路355、第二直流线路356和第三直流线路357。站一360 包括图5a所示并配有旁通开关和极中性母线开关369的电压源型阀组串联电路；站二370包括图5d所示并配有 旁通开关、分断开关311和极中性母线开关379、358的电压源型阀组串联电路；站三380包括图5d所示并配有 旁通开关、分断开关312极中性母线开关389、359的电压源型阀组串联电路；站四390包括图5a所示并配有旁 通开关和极中性母线开关399的电压源型阀组串联电路。

如图15所示，正常运行时，控制直流断路器2、直流断路器366、直流断路器372、直流断路器376、直流断 路器27、直流断路器382、直流断路器386、直流断路器307、直流断路器392、直流断路器396导通，控制第一 阀3、第一阀367、第一阀373、第一阀377、第二阀28、第一阀383、第一阀387、第二阀308、第一阀393、第 一阀397关断，控制电压源换流器1、电压源换流器365、电压源换流器371、电压源换流器375、电压源换流器 381、电压源换流器385、电压源换流器391、电压源换流器395运行。

以第一直流线路355发生瞬时故障为例，当电压源换流器直流故障穿越时，控制直流断路器2、直流断路器 366、直流断路器27关断，控制第一阀3、第一阀367、第二阀28导通，可选地，分极中性母线开关369、极中 性母线开关358、分断开关311，快速衰减故障电流，经去游离时间后，重合极中性母线开关369，控制直流断路 器2、直流断路器366导通，如果故障恢复，合极中性母线开关358、分断开关311，控制直流断路器27导通。 直流故障穿越过程中，站二370、站三380、站四390通过直流断路器27与故障点隔离，不影响其输送功率。

当电压源换流器1直流故障闭锁时，如果选择闭锁该极，控制直流断路器2、直流断路器366、直流断路器 27关断，控制电压源换流器1和电压源换流器365闭锁，可选地，分极中性母线开关369、极中性母线开关358、 分断开关311。直流故障闭锁过程中，站二370、站三380、站四390通过直流断路器27与故障点隔离，不影响 其输送功率。

以站一360、站二370整流运行，站三380、站四390逆变运行为例，当电压源换流器1在线退出时，控制旁 通开关384和旁通开关394导通，控制直流断路器2、直流断路器372、直流断路器382、直流断路器392关断， 控制第一阀3、第一阀373导通，控制旁通开关12和旁通开关374导通，可选地，控制电压源换流器1、电压源 换流器371、电压源换流器381、电压源换流器391闭锁。当电压源换流器1故障退出时，控制旁通开关12导通， 控制直流断路器2关断，控制旁通开关384和旁通开关394导通，控制直流断路器372、直流断路器382、直流断 路器392关断，控制第一阀373导通，控制旁通开关374导通，控制电压源换流器1闭锁，可选地，控制电压源 换流器371、电压源换流器381、电压源换流器391闭锁。

上述四端特高压柔性直流输电***的站三380、站四390需要配置转换开关组才具备在线投入功能。直流断 路器27和直流断路器307需要具备电压源型阀组串联电路的电压等级。

图16是本申请提供的一种电压源型阀组的控制装置400结构示意图，控制装置包括检测单元410和控制单元 420。

检测单元410用于检测如上述电压源型阀组的运行参数和故障，包括电压源型阀组的交流电压、直流电压、 直流电流、电压源换流器1的运行状态、直流断路器2的运行状态、第一阀3的运行状态、开关和刀闸位置。

控制单元420基于电压源型阀组的运行参数，如果电压源换流器与直流断路器的主支路串联连接后再和第一 阀反并联连接，正常运行时，控制直流断路器导通，控制第一阀关断，控制电压源换流器整流或逆变运行。控制 单元420还基于电压源型阀组的运行参数，如果电压源换流器与第一阀串联连接后再和直流断路器并联连接，正 常运行时，控制直流断路器关断，控制第一阀导通，控制电压源换流器逆变运行或在线投入逆变运行。

以上实施例仅为说明本申请的技术思想，不能以此限定本申请的保护范围，凡是按照本申请提出的技术思想， 在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本申请保护范围之内。

Claims (29)

1.一种电压源型阀组，包括：

电压源换流器，包括至少三相六个桥臂；

直流断路器，包括第一两端口直流断路器或多端口直流断路器；

第一阀，包括第一二极管阀或第一晶闸管阀，所述第一二极管阀包括串联连接的至少一个二极管，所述第一晶闸管阀包括串联连接的至少一个晶闸管；

所述电压源换流器与所述直流断路器的主支路串联连接后再和所述第一阀反并联连接；或者所述电压源换流器与所述第一阀串联连接后再和所述直流断路器并联连接。

2.如权利要求1所述的电压源型阀组，其中，所述电压源换流器包括两电平换流器、三电平换流器、模块化多电平换流器、二极管箝位多电平换流器、级联两电平换流器或堆叠式两电平换流器的至少一种；所述直流断路器包括混合式直流断路器、固态式直流断路器或机械式直流断路器的至少一种，其中，所述直流断路器包括：

主支路；所述第一两端口直流断路器包括所述主支路，所述多端口直流断路器包括一条或一条以上的所述主支路，并且所有主支路具有一个公共端，所述主支路包括串联连接的快速隔离开关和/或第一功率开关；或/和

转移支路，包括串联连接的第二功率开关和/或LC谐振电路和/或耦合负压电路；

耗能支路，与所述转移支路并联连接，所述耗能支路包括避雷器。

3.如权利要求1所述的电压源型阀组，还包括：

转换开关组，通过所述转换开关组使所述电压源换流器与所述直流断路器的主支路串联连接后再和所述第一阀反并联连接，用于所述电压源换流器整流运行或逆变运行；或通过所述转换开关组使所述电压源换流器与所述第一阀串联连接后再和所述直流断路器的转移支路并联连接，用于所述电压源换流器逆变运行或在线投入逆变运行；或通过所述转换开关组使所述电压源换流器与所述直流断路器的转移支路并联连接，用于所述电压源换流器在线投入逆变运行。

4.如权利要求3所述的电压源型阀组，其中，所述转换开关组包括：

第一转换开关，连接所述电压源换流器的正极和所述直流断路器的第一端；

第二转换开关，连接所述电压源换流器的负极和所述直流断路器的第一端；

第三转换开关，连接所述电压源换流器的正极和所述直流断路器的第二端。

5.如权利要求3所述的电压源型阀组，其中，所述转换开关组包括：

第一转换开关，连接所述电压源换流器的负极和所述直流断路器的第二端；

第二转换开关，连接所述电压源换流器的正极和所述直流断路器的第二端；

第三转换开关，连接所述电压源换流器的负极和所述直流断路器的第一端。

6.如权利要求3所述的电压源型阀组，其中，所述转换开关组包括：

第四转换开关，连接所述电压源型阀组的正端和所述直流断路器的第二端；

第五转换开关，连接所述电压源型阀组的正端和所述直流断路器的第一端；

第六转换开关，连接所述电压源型阀组的负端和所述直流断路器的第二端。

7.如权利要求3所述的电压源型阀组，其中，所述转换开关组包括：

第四转换开关，连接所述电压源型阀组的负端和所述直流断路器的第一端；

第五转换开关，连接所述电压源型阀组的负端和所述直流断路器的第二端；

第六转换开关，连接所述电压源型阀组的正端和所述直流断路器的第一端。

8.如权利要求6所述的电压源型阀组，其中，所述转换开关组还包括：

第一转换开关，连接所述电压源换流器的正极和所述直流断路器的第一端；

第七转换开关，连接所述电压源型阀组的正端和所述第一阀的阴极；

第八转换开关，连接所述电压源型阀组的负端和所述第一阀的阳极；

第九转换开关，连接所述电压源换流器的正极和所述第一阀的阴极；

第十转换开关，连接所述电压源型阀组的正端和所述第一阀的阳极。

9.如权利要求7所述的电压源型阀组，其中，所述转换开关组还包括：

第一转换开关，连接所述电压源换流器的负极和所述直流断路器的第二端；

第七转换开关，连接所述电压源型阀组的负端和所述第一阀的阳极；

第八转换开关，连接所述电压源型阀组的正端和所述第一阀的阴极；

第九转换开关，连接所述电压源换流器的负极和所述第一阀的阳极；

第十转换开关，连接所述电压源型阀组的负端和所述第一阀的阴极。

10.如权利要求3所述的电压源型阀组，其中，所述转换开关组包括：

第一转换开关，连接所述电压源换流器的正极和所述直流断路器的第一端；

第二转换开关，连接所述电压源换流器的负极和所述直流断路器的第一端；

第七转换开关，连接所述电压源型阀组的正端和所述第一阀的阴极；

第八转换开关，连接所述电压源型阀组的负端和所述第一阀的阳极；

第九转换开关，连接所述电压源换流器的正极和所述第一阀的阴极；

第十转换开关，连接所述电压源型阀组的正端和所述第一阀的阳极。

11.如权利要求3所述的电压源型阀组，其中，所述转换开关组包括：

第一转换开关，连接所述电压源换流器的负极和所述直流断路器的第二端；

第二转换开关，连接所述电压源换流器的正极和所述直流断路器的第二端；

第七转换开关，连接所述电压源型阀组的负端和所述第一阀的阳极；

第八转换开关，连接所述电压源型阀组的正端和所述第一阀的阴极；

第九转换开关，连接所述电压源换流器的负极和所述第一阀的阳极；

第十转换开关，连接所述电压源型阀组的负端和所述第一阀的阴极。

12.如权利要求1所述的电压源型阀组，其中，所述电压源换流器与所述第一阀串联连接，包括：

所述电压源换流器的正极与所述第一阀的阴极连接；或者所述电压源换流器的负极与所述第一阀的阳极连接。

13.如权利要求1所述的电压源型阀组，还包括：

剩余电流隔离开关，当所述电压源换流器与所述直流断路器的主支路串联连接后再和所述第一阀反并联连接时，串联在所述电压源换流器与所述直流断路器之间，或/和串联在所述直流断路器和所述第一阀之间；当所述电压源换流器与所述第一阀串联连接后再和所述直流断路器并联连接时，所述剩余电流隔离开关先和所述直流断路器串联连接，再和所述电压源换流器与所述第一阀串联连接后的电路并联连接。

14.如权利要求1所述的电压源型阀组，还包括：

旁通开关，连接所述电压源型阀组的正端和负端；所述旁通开关包括机械开关、机械刀闸、串联连接的第三功率开关的至少一种。

15.如权利要求1所述的电压源型阀组，还包括：

第一隔离刀闸，连接所述电压源型阀组的正端和第一正输入端；

第二隔离刀闸，连接所述电压源型阀组的负端和第一负输入端；

旁通刀闸，连接所述电压源型阀组的第一正输入端和第一负输入端。

16.如权利要求1所述的电压源型阀组，其中，如果所述直流断路器为多端口直流断路器，所述电压源型阀组还包括：

第二阀，包括第二二极管阀或第二晶闸管阀，所述第二二极管阀包括串联连接的至少一个二极管，所述第二晶闸管阀包括串联连接的至少一个晶闸管，所述第二阀的阴极为所述电压源型阀组的第二正输入端，所述第二阀的阳极为所述电压源型阀组的第二负输入端；

如果一个所述电压源型阀组构成一个直流极，所述电压源换流器与所述多端口直流断路器的主支路串联连接后再和所述第二阀反并联连接。

17.如权利要求1所述的电压源型阀组，还包括：

第二两端口直流断路器；

第二阀，包括第二二极管阀或第二晶闸管阀，所述第二二极管阀包括串联连接的至少一个二极管，所述第二晶闸管阀包括串联连接的至少一个晶闸管，所述第二阀的阴极为所述电压源型阀组的第二正输入端，所述第二阀的阳极为所述电压源型阀组的第二负输入端；

如果一个所述电压源型阀组构成一个直流极，所述电压源换流器与所述第二两端口直流断路器或/和所述第一两端口直流断路器串联连接后再和所述第二阀反并联连接。

18.如权利要求16或17所述的电压源型阀组，还包括：

电阻或/和分断开关，与所述第一阀或/和所述第二阀串联；或/和串联在所述电压源型阀组的第一负输入端和第二负输入端之间或第一正输入端和第二正输入端之间；

所述分断开关包括机械开关、机械刀闸、串联连接的第四功率开关的至少一种。

19.一种电压源型阀组串联电路，包括如权利要求1至18之任一项所述的至少两个所述电压源型阀组，其中，一个电压源型阀组的第一负输入端和另一个电压源型阀组的第一正输入端连接。

20.如权利要求19所述的电压源型阀组串联电路，其中，如果两个所述电压源型阀组都包括多端口直流断路器或第二两端口直流断路器和第二阀，所述一个电压源型阀组的第二负输入端和所述另一个电压源型阀组的第二正输入端连接。

21.如权利要求19所述的电压源型阀组串联电路，其中，如果所述一个电压源型阀组包括第二两端口直流断路器和第二阀，所述一个电压源型阀组的第二负输入端和所述另一个电压源型阀组的第一负输入端连接，或者所述一个电压源型阀组的第二正输入端和所述另一个电压源型阀组的第一正输入端连接。

22.一种直流输电***，包括如权利要求1至18之任一项所述的电压源型阀组或如权利要求19至21之任一项所述的电压源型阀组串联电路。

23.如权利要求22所述的直流输电***，其中，所述电压源型阀组或所述电压源型阀组串联电路与大地之间串联极中性母线开关；所述极中性母线开关包括机械开关、机械刀闸、串联连接的第四功率开关的至少一种。

24.一种如权利要求1至18之任一项所述的电压源型阀组的控制方法，包括：

如果所述电压源换流器与所述直流断路器的主支路串联连接后再和所述第一阀反并联连接，正常运行时，控制所述直流断路器导通，控制所述第一阀关断，控制所述电压源换流器整流或逆变运行；

如果所述电压源换流器与所述第一阀串联连接后再和所述直流断路器并联连接，正常运行时，控制所述直流断路器关断，控制所述第一阀导通，控制所述电压源换流器逆变运行。

25.如权利要求24所述的控制方法，如果所述电压源换流器与所述直流断路器的主支路串联连接后再和所述第一阀反并联连接，所述控制方法还包括：

当所述电压源换流器在线投入整流运行时，控制所述电压源换流器充电，控制所述电压源换流器解锁，控制所述直流断路器导通；

当所述电压源换流器整流运行且在线退出或故障退出时，控制所述直流断路器关断，控制所述第一阀导通；所述故障退出时，还包括控制所述电压源换流器闭锁；

当所述电压源换流器整流或逆变运行且直流故障穿越时，控制所述直流断路器关断，控制所述第一阀导通，故障恢复或经去游离时间后，控制所述直流断路器导通；所述直流故障包括直流线路故障。

26.如权利要求24所述的控制方法，如果所述电压源换流器与所述第一阀串联连接后再和所述直流断路器并联连接，所述控制方法还包括：

所述电压源换流器在线投入逆变运行时，控制所述电压源换流器充电，控制所述电压源换流器解锁，控制所述直流断路器关断，控制所述第一阀导通；

所述电压源换流器逆变运行且在线退出或故障退出时，控制所述直流断路器导通，或者如果所述电压源型阀组还包括旁通开关，控制所述旁通开关导通或/和控制所述直流断路器导通；

所述电压源换流器逆变运行且直流故障穿越时，故障恢复或经去游离时间后，控制所述第一阀导通；所述直流故障包括直流线路故障。

27.如权利要求25所述的控制方法，其中，如果所述电压源型阀组还包括旁通开关，

当所述电压源换流器整流运行且在线退出或故障退出时，控制所述第一阀导通后，还控制所述旁通开关导通；

当所述电压源换流器逆变运行且在线退出或故障退出时，控制所述旁通开关导通，控制所述直流断路器关断；所述故障退出时，还包括控制所述电压源换流器闭锁。

28.如权利要求25所述的控制方法，其中，如果所述电压源型阀组还包括分断开关或所述电压源型阀组所在的直流输电***还包括极中性母线开关，当所述电压源换流器整流或逆变运行且直流故障穿越时，所述控制所述第一阀导通后，分断所述分断开关或所述极中性母线开关，故障恢复或经去游离时间后，重合所述分断开关或所述极中性母线开关。

29.一种如权利要求1至18之任一项所述的电压源型阀组的控制装置，包括：

检测单元，用于检测所述电压源型阀组的运行参数和故障；

控制单元，基于所述电压源型阀组的运行参数，如果所述电压源换流器与所述直流断路器的主支路串联连接后再和所述第一阀反并联连接，正常运行时，所述控制单元控制所述直流断路器导通，控制所述第一阀关断，控制所述电压源换流器整流或逆变运行；如果所述电压源换流器与所述第一阀串联连接后再和所述直流断路器并联连接，正常运行时，所述控制单元控制所述直流断路器关断，控制所述第一阀导通，控制所述电压源换流器逆变运行。