[發明專利]一種諧振式直流線間潮流控制器

有效

• 申請號: 201710587895.7
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107453384B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 曼蘇樂
• 申請（專利權）人: 常州天曼智能科技有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

本發明涉及一種諧振式直流線間潮流控制器，包括所述諧振式直流線間潮流控制器包括左端能量流動方向控制器、諧振式固態變壓器和右端能量流動方向控制器，所述左端能量流動方向控制器的輸入端為第一和第二端子，其輸出端與所述諧振式固態變壓器連接，所述諧振式固態變壓器的輸出端與所述右端能量流動方向控制器的輸入端連接，其輸出端為第三和第四端子，所述諧振式固態變壓器為雙向諧振式變換器。本發明的直流線間潮流控制器能夠實現直流電能的任意方向流動控制，使用了諧振式固態變壓器實現電路的隔離，提高了電路效率。

技術領域

本發明涉及直流輸電系統技術領域，特別涉及一種諧振式直流線間潮流控制器。

背景技術

多端直流輸電系統是由3個及以上換流站，通過串聯、并聯或混聯方式連接起來的直流輸電系統，它能夠實現多電源供電以及多落點受電，相比于兩端高壓直流輸電系統運行更為經濟靈活，是解決我國目前面臨的大規模可再生能源并網、大容量遠距離電能輸送和輸電走廊緊缺等問題的有效技術手段之一。典型的環網式三端直流輸電系統等效電路如圖1所示，假設換流站1和換流站2分別是兩個海上風電場的換流站，為定功率模式運行，換流站3為岸上換流站，為定直流電壓模式運行，功率從換流站1和換流站2向換流站3傳輸。為了調節直流輸電線Line1、Line2、Line3上的潮流，需要在直流輸電線Line1、Line2、Line3中串入直流潮流控制器。由于不存在交流電的無功功率、電抗和相角，直流輸電系統只能調節輸電線路電阻和直流電壓來控制直流潮流。

發明內容

本發明為了克服現有技術的難題，提供一種諧振式直流線間潮流控制器。

本發明提供一種諧振式直流線間潮流控制器，包括左端能量流動方向控制器、諧振式固態變壓器和右端能量流動方向控制器，所述左端能量流動方向控制器的輸入端為第一和第二端子，其輸出端與所述諧振式固態變壓器的輸入端連接，所述諧振式固態變壓器的輸出端與所述右端能量流動方向控制器的輸出端連接，其輸入端為第三和第四端子，所述諧振式固態變壓器為雙向諧振式變換器。

本發明一優選的實施例中，所述左端能量流動方向控制器，包括第一儲能電感、第一全橋開關電路和第一輸出電容，所述第一全橋開關電路的第一橋臂中點連接第一儲能電感的一端，所述第一儲能電感的另一端連接所述第一端子，所述第一全橋開關電路的第二橋臂中點連接所述第二端子，所述第一全橋開關電路的兩端并聯第一輸出電容，所述第一輸出電容的兩端為所述左端能量流動方向控制器的輸出端。

本發明一優選的實施例中，第一全橋開關包括第一橋臂單元和第二橋臂單元，所述第一橋臂單元和所述第二橋臂單元并聯，所述第一橋臂單元包括第一開關和第二開關，所述第一開關和所述第二開關串聯，串聯后的兩端為所述第一全橋開關電路的兩端，所述第一開關和所述第二開關的連接中點為第一橋臂中點，所述二橋臂單元包括第三開關和第四開關，所述第三開關和第四開關串聯，串聯后兩端為所述第一全橋開關電路的兩端，所述第三開關和所述第四開關的連接中點為第二橋臂中點，當所述第一橋臂中點的輸入為電壓正極，所述第二橋臂中點的輸入為電壓負極，所述第一開關和所述第四開關開通，所述第二開關關斷，所述第三開關根據第三開關控制信號開通或關斷，當所述第一橋臂中點的輸入為電壓負極，所述第二橋臂中點的輸入為電壓正極，所述第二開關和所述第三開關開通，所述第一開關關斷，所述第四開關根據第四開關控制信號開通或關斷。

本發明一優選的實施例中，所述諧振式固態變壓器包括第二全橋開關電路、第一諧振電容、變壓器、第二諧振電容以及第三全橋開關電路，所述第二全橋開關電路的兩端與為所述諧振式固態變壓器的輸入端，所述第二全橋開關電路的兩個橋臂中點與所述第一諧振電容和所述變壓器的原邊繞組串聯，構成第一諧振電路，所述第三全橋開關電路的兩個橋臂中點與所述第二諧振電容和所述變壓器的副邊繞組串聯，構成第二諧振電路，所述第三全橋開關電路的兩端為輸出端。

本發明一優選的實施例中，所述第二全橋開關電路的工作頻率為所述第一諧振電路的諧振頻率，所述第三全橋開關電路的工作頻率為所述第二諧振電路的諧振頻率。