[發(fā)明專利]一種統(tǒng)一潮流控制器低壓物理模型的試驗電路及試驗方法

有效

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• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN103955141B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設計）人: 王軒;楊芬麗;吳倩;宿劍飛;燕翚
• 申請（專利權）人: 國家電網(wǎng)公司;中電普瑞科技有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術領域：

本發(fā)明涉及一種低壓物理模型的試驗電路及試驗方法，更具體涉及一種統(tǒng)一潮流控制器低壓物理模型的試驗電路及試驗方法。

背景技術：

目前，多數(shù)采用仿真技術，建立控制系統(tǒng)的模型來驗證設計的控制策略的可行性與正確性，雖然能夠為控制系統(tǒng)的開發(fā)提供一定的參考，但不能對控制器進行檢驗，無法反映系統(tǒng)的實際工況，缺乏試驗依據(jù)。另外也有采用實時數(shù)字仿真技術建立系統(tǒng)模型來驗證設計的控制器及控制策略。比如，加拿大開發(fā)的電力系統(tǒng)實時數(shù)字仿真器RTDS(RealTimeDigitalSimulator)、加拿大TEQSM公司研制的HYPERSIM、法國電力公司開發(fā)的ARENE等，一方面，實時數(shù)字仿真設備成本通常較高；另一方面，如果使用模塊化多電平換流器(MMC)拓撲結構，統(tǒng)一潮流控制器串聯(lián)級數(shù)通常較多，各子模塊控制信號不同，設備與控制器、各子模塊之間的接口電路較復雜。這些都限制了實時數(shù)字仿真技術在統(tǒng)一潮流控制器中的應用。

為了保證設計的控制策略的可行性與正確性，需要采取相應的手段進行測試。目前，常用仿真軟件建立控制系統(tǒng)的模型，以驗證所設計的控制策略是否可行。此種方法能夠為控制系統(tǒng)的開發(fā)提供一定的參考和指導，但不能反映系統(tǒng)的實際工況，缺少一定的試驗依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種統(tǒng)一潮流控制器低壓物理模型的試驗電路及試驗方法，本發(fā)明的技術方案簡單可靠，可以構造各種電力系統(tǒng)故障的工況，滿足對UPFC控制策略的試驗驗證要求。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：一種統(tǒng)一潮流控制器低壓物理模型的試驗電路，所述統(tǒng)一潮流控制器是具有電壓調(diào)節(jié)、串聯(lián)補償和移相的柔性交流輸電裝置；所述電路包括依次連接的試驗電源電路、調(diào)壓變壓器、母線1、母線3和母線2；所述母線1與母線2之間設有移相裝置；所述母線1與所述母線3之間設有并聯(lián)的旁路開關和電壓擾動發(fā)生裝置；所述母線3與所述母線2之間依次設有并聯(lián)變壓器、統(tǒng)一潮流控制器低壓物理模型裝置、串聯(lián)變壓器和電抗器，所述串聯(lián)變壓器的系統(tǒng)側(cè)的一端與所述母線3連接。

本發(fā)明提供的一種統(tǒng)一潮流控制器低壓物理模型的試驗電路，所述試驗電源電路包括依次串聯(lián)的試驗電源、系統(tǒng)阻抗和斷路器或接觸器；所述斷路器或接觸器的輸出端與所述調(diào)壓變壓器的原邊相接。

本發(fā)明提供的一種統(tǒng)一潮流控制器低壓物理模型的試驗電路，所述移相裝置包括電動機發(fā)電機組式、整流逆變式和移相器式；所述電動機發(fā)電機組式包括同軸連接的三相電動機和三相發(fā)電機；所述整流逆變式包括電力電子裝置；所述移相器式包括機械式移相器。

本發(fā)明提供的另一優(yōu)選的一種統(tǒng)一潮流控制器低壓物理模型的試驗電路，所述電壓擾動發(fā)生裝置包括依次連接的開關QF2、軟起回路、三相整流變壓器、三相背靠背換流器、三相濾波電路和三相旁路開關。

本發(fā)明提供的再一優(yōu)選的一種統(tǒng)一潮流控制器低壓物理模型的試驗電路，所述軟起回路包括并聯(lián)的軟起電阻R3和旁路開關QF3；所述三相整流變壓器為雙繞組或多繞組變壓器，所述雙繞組或多繞組變壓器為三相獨立變壓器或三相一體變壓器。

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種統(tǒng)一潮流控制器低壓物理模型的試驗電路，所述三相背靠背換流器包括至少1相的背靠背換流器；每相所述背靠背換流器包括2組背靠背連接的電壓源換流器；每組所述背靠背連接的電壓源換流器包括整流器、逆變器和并聯(lián)在所述整流器與逆變器之間的支撐電容。

本發(fā)明提供的又一優(yōu)選的一種統(tǒng)一潮流控制器低壓物理模型的試驗電路，所述整流器包括引出正負母線的全橋換流器；每個全橋換流器包括2個并聯(lián)支路，每個支路包括串聯(lián)的IGBT和分別與每只IGBT并聯(lián)的反并聯(lián)二極管；

所述逆變器包括引出正負母線的全橋換流器；每個全橋換流器包括2個并聯(lián)支路，每個支路包括串聯(lián)的IGBT和分別與每只IGBT并聯(lián)的反并聯(lián)二極管；

所述整流器和逆變器通過各自的正負母線相連并在其之間并聯(lián)支撐電容；

每相的至少1個所述整流器的交流側(cè)作為每相背靠背換流器輸入端；

每相所述背靠背換流器中一組背靠背換流器的逆變器的一端作為該相背靠背換流器的一個輸出端，該逆變器的另一端與其同相的其他組背靠背換流器的逆變器的依次串聯(lián)連接，所述與其同相的其他組背靠背換流器的逆變器串聯(lián)后的另一端作為該相背靠背換流器的另一個輸出端；

所述每相背靠背變流器的輸入端與每相整流變壓器的輸出端連接，所述每相背靠背變流器的輸出端與每相所述濾波電路連接。