[發明專利]一種電壓源型直流融冰兼靜止同步補償裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201410243374.6
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN104078909B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 傅闖;饒宏
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16;H02J3/18
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明

1.一種電壓源型直流融冰兼靜止同步補償裝置，其特征在于包括有至少一個基本換流單元，該基本換流單元包括有隔離刀閘K，斷路器QF，連接電抗器Ls，采用全橋子模塊的模塊化多電平換流器MMC，刀閘K1、K2、K3、K4，平波電抗器Ld1、Ld2；其中模塊化多電平換流器MMC、連接電抗器Ls及刀閘K1、K2、K3、K4都包括有a、b、c三相，且三相結構完全相同；其中連接電抗器Ls的一端通過隔離刀閘K和斷路器QF接在交流側母線上，另一端與采用全橋子模塊的模塊化多電平換流器MMC的交流輸入端對應相分別連接，即a相連接電抗器Ls與模塊化多電平換流器MMC的a相上下橋臂的連接點相連，b相連接電抗器Ls與模塊化多電平換流器MMC的b相上下橋臂的連接點相連,c相連接電抗器Ls與模塊化多電平換流器MMC的c相上下橋臂的連接點相連，刀閘K1的一端與模塊化多電平換流器MMC各相上橋臂的上端分別相連，刀閘K1另一端三相短接后與平波電抗器Ld1的一端連接；刀閘K4一端的三相與模塊化多電平換流器MMC各相下橋臂的下端分別相連，刀閘4另一端三相短接后與平波電抗器Ld2的一端連接；刀閘K2的a相的兩端分別連接模塊化多電平換流器MMC的a相上橋臂上端和b相上橋臂下端，刀閘K2的b相的兩端分別連接模塊化多電平換流器MMC的b相上橋臂上端和c相上橋臂下端，刀閘K2的c相的兩端分別連接模塊化多電平換流器MMC的c相上橋臂上端和a相上橋臂下端；刀閘K3的a相的兩端分別連接模塊化多電平換流器MMC的a相下橋臂上端和b相下橋臂下端，刀閘K3的b相的兩端分別連接模塊化多電平換流器MMC的b相下橋臂上端和c相下橋臂下端，刀閘K3的c相的兩端分別連接模塊化多電平換流器MMC的c相下橋臂上端和a相下橋臂下端；

所述電壓源型直流融冰兼靜止同步補償裝置包括有M個基本換流單元，其中M為正整數；M個基本換流單元的平波電抗器Ld1的一端連接在一起，M個基本換流單元的平波電抗器Ld2的一端連接在一起，刀閘Sd1、Sd2的一端連接后與M個基本換流單元的平波電抗器Ld1的另一端連接，刀閘Sd3、Sd4的一端連接后與M個基本換流單元的平波電抗器Ld2的另一端連接，刀閘Sd1的另一端與站內融冰母線B的a1相的一端連接，刀閘Sd2和Sd3的另一端連接后與站內融冰母線B的b1相的一端連接，刀閘Sd4的另一端與站內融冰母線B的c1相的一端連接，站內融冰母線B的a1、b1、c1相的另一端通過融冰連接刀閘Sa與待融冰交流線路L的a2、b2、c2相的一端對應連接，待融冰交流線路L的a2、b2、c2相的另一端與融冰短接刀閘Sc的對應端連接；

上述模塊化多電平換流器MMC為三相六橋臂結構，每個橋臂由一個電抗器Lc和N個全橋子模塊SM串聯組成，N為正整數，每個全橋子模塊的內部結構相同；每相上下橋臂電抗器同向串聯連接，即上橋臂電抗器Lc的非同名端和下橋臂的同名端連接在一起后與連接電抗器Ls的對應相連接，三個上橋臂的另一端連接在一起構成直流側正極，三個下橋臂的另一端連接在一起構成直流側負極；

上述采用全橋子模塊的模塊化多電平換流器MMC中的全橋子模塊采用單全控型器件的全橋子模塊，或采用雙全控型器件并聯的全橋子模塊，或采用多全控型器件并聯的全橋子模塊。

2.根據權利要求1所述的電壓源型直流融冰兼靜止同步補償裝置，其特征在于上述采用單全控型器件的全橋子模塊包括四個全控型器件S1、S2、S3、S4，四個二極管D1、D2、D3、D4，一個電容C，一個晶閘管SCR，一個快速開關Ks，全控型器件S1與二極管D1反向并聯，全控型器件S2與二極管D2反向并聯，全控型器件S3與二極管D3反向并聯，全控型器件S4與二極管D4反向并聯，即全控型器件正端與二極管負端連接，全控型器件負端與二極管正端連接；全控型器件S1的負端與全控型器件S2的正端連接構成單全控型器件所述的全橋子模塊的一端，全控型器件S3的負端與全控型器件S4的正端連接構成單全控型器件所述的全橋子模塊的另一端；全控型器件S1的正端及全控型器件S3的正端與電容器C的一端連接，全控型器件S4的負端及全控型器件S2的負端與電容器C的另一端連接；快速開關Ks連接于單全控型器件所述的全橋子模塊的兩端；晶閘管SCR連接于單全控型器件所述的全橋子模塊兩端。