[發明專利]一種串聯補償器及其控制方法和裝置

有效

• 申請號: 201810519375.7
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108777488B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 潘磊;董云龍;張寶順;黃如海
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種串聯補償器，至少包括換流器、變壓器、開關。換流器具有直流側接口、交流側接口和六個結構相同的分支電路。每一分支電路由兩種不同類型的功率單元、一個電抗器串聯而成，兩個分支電路一端之間的連接點為所述交流側接口，另一端分別作為為直流側正、負極接口。變壓器第一側繞組與所述換流器的交流側接口連接，第二側繞組串聯接入線路，第二側繞組的兩端并聯連接開關。本發明還相應提出了一種串聯補償器的控制方法和裝置。本發明提出的串聯補償器通過換流器采用兩種不同的功率單元的方式，有效降低了直流側電壓以及直流側故障時的故障電流。

技術領域

本發明屬于電力系統中電力電子技術領域，具體涉及一種串聯補償器及其控制方法和裝置。

背景技術

電力系統迅速發展，隨著負荷不斷增長、網架結構日益復雜、新能源大規模接入，潮流分布不均、電壓支撐能力不足、短路電流過大、機電振蕩等問題往往相互交織，給電網運行控制帶來新的挑戰。由于輸電走廊的飽和以及電網公司的商業化操作，依靠建設新的輸電線路來增加輸電容量將會越來越困難。FACTS指采用電力電子設備和其它靜態控制器來提高系統可控性和功率輸送能力的交流輸電系統，為解決以上問題提供了方案。

對于采用模塊化多電平電壓源換流器的靜止同步串聯補償器SSSC、統一潮流控制器UPFC以及線間潮流控制器IPFC等具有串聯補償與和移相控制等功能的補償器，可以優化調節系統潮流，但采用的功率單元由于其二極管的續流效應，不能依靠自身快速控制實現直流故障自清除，且嚴重故障會影響設備的安全，因此需要一種在優化系統潮流的同時，可以在保證串入線路的交流電壓不變的情況下減小直流電壓與故障發生時的電流，又能更安全可靠抑制直流側故障電流的補償器。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種串聯補償器及其控制方法和裝置，具有串聯補償和移相控制等功能，并可快速控制輸電線路的有功與無功功率，且直流側電壓以及直流側故障時的故障電流較低。并且結合變壓器結構的特殊性，配置開關，提高串聯補償器的可靠性。

為了達到上述目的，本發明的解決方案是：

一種串聯補償器，至少包括換流器、變壓器、開關；其中：

所述換流器由六個分支電路構成；分支電路1的第一端和分支電路2的第一端連接，連接點為交流側接口1；分支電路3的第一端和分支電路4的第一端連接，連接點為交流側接口2；分支電路5的第一端和分支電路6的第一端連接，連接點為交流側接口3；分支電路1的第二端與分支電路3的第二端、分支電路5的第二端連接，連接點作為直流側正極接口；分支電路2的第二端與分支電路4的第二端、分支電路6的第二端連接，連接點作為直流側負極接口；

所述變壓器為三相變壓器，至少包括兩側繞組，第一側繞組與所述換流器的交流側接口連接，第二側繞組串聯接入線路；所述第二側繞組的兩端與所述開關并聯連接；

所述分支電路有兩種組成方案：

方案一：所述分支電路由功率單元組合和電抗器串聯連接構成；所述分支電路1、3、5中，所述電抗器的第1端作為所述分支電路的第一端，電抗器的第2端與功率單元組合的輸出端1連接，功率單元組合的輸出端2作為所述分支電路的第二端；所述分支電路2、4、6中，所述電抗器的第1端作為所述分支電路的第一端，電抗器的第2端與功率單元組合的輸出端2連接，功率單元組合的輸出端1作為所述分支電路的第二端。

方案二：所述分支電路由功率單元組合和電抗器串聯連接構成；所述分支電路1、3、5中，所述功率單元組合的輸出端1作為所述分支電路的第一端，功率單元組合的輸出端2與所述電抗器的第1端連接，所述電抗器的第2端作為所述分支電路的第二端；所述分支電路2、4、6中，功率單元組合的輸出端2為所述分支電路的第一端，功率單元組合的輸出端1與所述電抗器的第1端連接，所述電抗器的第2端作為所述分支電路的第二端；

所述功率單元組合由功率單元1與功率單元2串聯連接構成，或者全部由功率單元2組成；