[實用新型]一種基于模塊化多電平換流器結構的線間潮流控制器

有效

• 申請號: 201220374832.6
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN203039365U
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 王軒;喻勁松;閆殳裔;李欣;武守遠;張宇
• 申請（專利權）人: 中電普瑞科技有限公司;上海市電力公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本實用新型涉及一種靈活交流輸電領域的線間潮流控制器，具體涉及一種基于模塊化多電平換流器結構的線間潮流控制器。?

背景技術

線間潮流控制器（IPFC）是應用電力電子技術的最新發展成果以及現代控制技術實現對交流多線輸電系統的參數以及網絡結構的靈活快速控制。它的特點就是它的柔性能適應復雜系統進行一系列補償和潮流控制的要求。它可以完成單個線路獨立的綜合補償，還可以在多個線路之間進行有功傳輸。?

IPFC裝置可以看作是一臺靜止同步補償器（STATCOM）裝置與一臺靜止同步串聯補償器（SSSC）裝置在直流側并聯構成，它可以同時并快速、獨立控制不同線路中的有功功率和無功功率，從而使得IPFC擁有STATCOM、SSSC裝置都不具備的四象限運行功能。?

IPFC裝置主電路拓撲基于兩個電壓源換流器（VSC）直流側并聯的方式，其中一臺變流器交流側直接或通過變壓器與系統中一條線路并聯，另一臺變流器交流側通過變壓器與系統中另一條線路串聯。每個電壓源換流器通?；趦呻娖交蛉娖饺嚯妷涸磽Q流器結構。?

大容量IPFC中，電壓源換流器通?；诳申P斷電力電子器件（典型器件如絕緣柵雙極型晶體管IGBT）串聯的方式提高裝置的耐壓能力。可關斷器件IGBT串聯的技術難點主要表現在：受技術壟斷的影響，具有自身限制短路電流特性的IGBT器件難以采購，IGBT串聯均壓的控制技術在理論上研究的不夠深入。為降低裝置輸出諧波，需要基于較高的開關頻率，因而裝置運行損耗較大，這些限制了大容量IPFC的應用。?

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供一種基于模塊化多電平換流器結構的線間潮流控制器，該線間潮流控制器規避了器件串聯的技術難點，具有如下特點：便于分相控制和模塊化設計；通過冗余技術可旁路故障單元，提高裝置運行可靠性；且器件開關頻率低，裝置運行損耗小。?

本實用新型的目的是基于下述技術方案實現的：?

一種基于模塊化多電平換流器結構的線間潮流控制器，其改進之處在于，所述線間潮流控制器包括靜止同步補償器1和靜止同步串聯補償器2；?

所述靜止同步補償器1包括第一換流器7和并聯變壓器8；?

所述靜止同步串聯補償器2包括第二換流器9和串聯變壓器10；?

所述第一換流器7通過并聯變壓器8并聯接入輸電線路I中；所述第二換流器9通過串聯變壓器10串聯接入輸電線路II中。?

其中，在所述靜止同步補償器1和所述靜止同步串聯補償器2之間設置支撐電容3；所述支撐電容3分別與所述靜止同步補償器1和所述靜止同步串聯補償器2并聯。?

其中，所述靜止同步補償器1包括第一啟動電路5；所述第一啟動電路5與所述并聯變壓器8的副邊連接，所述并聯變壓器8的原邊與輸電線路I并聯。?

其中，所述第一啟動電路5包括并聯的電阻和開關。?

其中，所述靜止同步串聯補償器2包括第二啟動電路6；所述第二啟動電路6一端與所述第二換流器9連接；所述第二啟動電路6另一端與所述串聯變壓器10連接。?

其中，所述第二啟動電路6包括并聯的電阻和開關。?

其中，所述串聯變壓器10連接負載串聯接入輸電線路II中。?

其中，所述第一換流器7由三相六個橋臂構成，每個橋臂包括一個電抗器和N個結構相同的子模塊；每個橋臂的子模塊級聯后一端通過電抗器與所述第一啟動電路5連接；另一端與另兩個橋臂的級聯的子模塊一端連接，形成所述第一換流器7的正負極母線；或?

所述第一換流器7由三相六個橋臂構成，每個橋臂包括一個電抗器和N個結構相同的子模塊；每個橋臂的子模塊級聯后一端與所述第一啟動電路5連接，另一端串聯電抗器后與另兩個橋臂的電抗器連接，形成所述第一換流器7正負極母線。?

其中，所述第二換流器9由3相六個橋臂構成，每個橋臂包括1個電抗器和M個結構相同的子模塊；每個橋臂的子模塊級聯后一端通過電抗器與所述串聯變壓器10連接；另一端與另兩個橋臂的級聯的子模塊一端連接，形成所述第二換流器9正負極母線，與所述第一換流器7的正負極母線連接；或?

所述第二換流器9由3相六個橋臂構成，每個橋臂包括1個電抗器和M個結構相同的子模塊；每個橋臂的子模塊級聯后一端與所述串聯變壓器10連接；另一端串聯電抗器后與另兩個橋臂的電抗器連接，形成所述第二換流器9正負極母線，與所述第一換流器7的正負極母線連接。?

其中，所述子模塊由半橋結構與直流電容并聯構成，所述半橋結構包括兩個串聯的IGBT?模塊，每個IGBT模塊包括反并聯的IGBT和二極管；?