[發明專利]一種三線間直流潮流控制器拓撲控制方法

有效

• 申請號: 201810028240.0
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN108390366B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 朱淼;徐莉婷;鐘旭;李修一;蔡旭
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02J1/08
• 分類號: H02J1/08;H02J1/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

1.一種三線間直流潮流控制器拓撲控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

建立三線間直流潮流控制器，通過直流潮流控制器連接3條輸電線路，實現3條輸電線路的潮流調節功能，所述三線間直流潮流控制器包括6組直流潮流控制器及對應反向的并聯二極管、6個串聯二極管、1個耦合電感、3個輸電線路串聯電容和3個旁路開關；

將3條直流線路連接于同一電壓源型變換器的直流母線，電壓源型變換器銜接直流電力系統和交流電力系統，轉換交流電與直流電，三線間直流潮流控制器等效于在三條線路中串聯一個電壓源，實現3個串聯電壓源之間的功率轉移，進而調節3個串聯電壓源電壓的大小，實現對線路潮流的控制；

所述6組直流潮流控制器均是IGBT，所述IGBT分別與所述反向并聯二極管構成6組反向并聯結構，所述6組串聯二極管與所述6組并聯結構構成6組串聯結構；所述6組串聯結構中的串聯二極管的負極連接所述反向并聯結構的所述IGBT的集電極所在端；

第一組和第二組所述串聯結構連接第一條輸電線路，第三組和第四組所述串聯結構連接第二條輸電線路，第五組和第六組所述串聯結構連接第三條輸電線路，每條輸電線路上所連接的兩組串聯結構的連接方向相反；

三條輸電線路上分別串聯有輸電線路串聯電容，每個所述輸電線路串聯電容分別并聯旁路開關，且每個輸電線路分別通過所述輸電線路串聯電容連接在一起作為第一輸出；

第一組、第三組以及第五組串聯結構的所述串聯二極管的正極作為輸入端分別連接在第一條、第二條和第三條輸電線路上，所述反向并聯結構的所述IGBT的發射極所在端作為輸出端，相互連接在一起作為第二輸出，所述第二輸出通過第一電感連接所述第一輸出；

第二組、第四組、以及第六組的所述反向并聯結構的所述IGBT的發射極所在端作為輸入端分別連接在第一條、第二條和第三條輸電線路上，所述串聯二極管的正極作為輸出端相互連接在一起作為第三輸出；

所述第三輸出通過第二電感連接所述第一輸出，所述第一電感與所述第二電感耦合構成所述耦合電感，所述反向并聯二極管的正極連接所述IGBT的發射極，所述反向并聯二極管的負極連接所述IGBT的集電極。

2.根據權利要求1所述的一種三線間直流潮流控制器拓撲控制方法，其特征在于：對于單極大地回線直流系統，僅在單極線路上安裝所述三線間潮流控制器，對于雙極中性線接地直流系統，在正極線路和負極線路安裝所述三線間直流潮流控制器。

3.根據權利要求1所述的一種三線間直流潮流控制器拓撲控制方法，其特征在于：所述電壓源型變換器包括VSC1、VSC2、VSC3、VSC4四個電壓源型變換器，其中VSC1、VSC2和VSC4為恒功率端向直流網絡輸送能量，VSC3作為功率接收端，采用恒定電壓控制，接受從其他3個電壓源型變換器輸送的能量，電阻R12、電阻R13、電阻R23和電阻R34為直流輸電線路的等效電阻，三條直流輸電線路接在VSC3的直流側母線上，三線間直流潮流控制器設置在VSC3直流端處。

4.根據權利要求3所述的一種三線間直流潮流控制器拓撲控制方法，其特征在于：3個所述旁路開關分別為S1、S2和S3，3個輸電線路串聯電容分別為C1、C2和C3，當旁路開關S1、S2和S3閉合時，電容C1、C2和C3被短路，不影響原有輸電線路的潮流；當旁路開關S1、S2和S3斷開時，通過控制6組直流潮流控制器的通斷來進行對3條輸電線路的潮流控制，其中電容C1、C2和C3等效于分別在3條輸電線路中串聯電壓源，實現輸電線路中電流的改變。