[發明專利]一種柔性直流輸電換流器及雙極柔性直流輸電系統

在審

• 申請號: 201810686055.0
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108599228A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 黃潤鴻;朱喆;許樹楷;鄒常躍;龔文明
• 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: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發明公開了一種柔性直流輸電換流器，包括三相上橋臂模組、三相中橋臂模組及三相下橋臂模組；三相上橋臂模組的正極直流端作為柔性直流輸電換流器的第一直流端；三相上橋臂模組的三相交流線端與三相中橋臂模組的第一三相交流線端連接，三相中橋臂模組的第二三相交流線端地三相下橋臂模組的三相交流線端連接；三相下橋臂模組的負極直流端作為柔性直流輸電換流器的第二直流端；三相中橋臂模組的第一三相交流線端用于與第一變壓器的副邊三相出線端地連接，三相中橋臂模組的第二三相交流線端用于與第二變壓器的副邊三相出線端地連接。本發明能節省功率模塊及橋臂電抗器的數量，成本低。本發明同時提出了一種雙極柔性直流輸電系統。

技術領域

本發明涉及電子電力技術領域，具體涉及一種柔性直流輸電換流器及雙極柔性直流輸電系統。

背景技術

柔性直流輸電采用全控性功率器件的電壓源換流器，不依賴交流電網換相，是多直流饋入受端電網穩定性的重大技術發展方向。近年來，基于模塊化多電平換流器的柔性直流輸電技術得到快速發展，新投運的柔性直流工程基本都采用模塊化多電平換流器技術。

目前，為了解決柔性直流輸電工程中對稱單極結構存在的一極發生故障時，另一極無法運行或電壓加倍的缺點，雙極結構的柔性直流輸電系統應運而生。目前的雙極結構的柔性直流輸電系統主要采用單閥組接線或高低閥接線兩種形式，其中，高低閥組結構的柔性直流輸電系統中的柔性直流輸電換流器是由兩個三相六橋臂結構的換流閥組串聯組成，請參閱圖1中的現有技術中高低閥組結構的柔性直流輸電系統中的柔性直流輸電換流器的結構示意圖，高低閥組結構的柔性直流輸電系統中的柔性直流輸電換流器可靠性高，但存在電氣一次設備數量較多的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種柔性直流輸電換流器及雙極柔性直流輸電系統，能節省功率模塊及橋臂電抗器的數量，成本低。

為了解決上述技術問題，本發明一方面提供了一種柔性直流輸電換流器，包括三相上橋臂模組、三相中橋臂模組以及三相下橋臂模組；所述三相上橋臂模組的正極直流端作為所述柔性直流輸電換流器的第一直流端；所述三相上橋臂模組的三相交流線端一一對應地與所述三相中橋臂模組的第一三相交流線端連接，所述三相中橋臂模組的第二三相交流線端一一對應地所述三相下橋臂模組的三相交流線端連接；所述三相下橋臂模組的負極直流端作為所述柔性直流輸電換流器的第二直流端；

所述三相中橋臂模組的第一三相交流線端用于與第一變壓器的副邊三相出線端一一對應地連接，所述三相中橋臂模組的第二三相交流線端用于與第二變壓器的副邊三相出線端一一對應地連接。

在一種可選的實施方式中，所述三相中橋臂模塊包括三相結構相同的中橋臂子模組；每相所述中橋臂子模組包括第一全橋功率單元和第一橋臂電抗器；所述第一全橋功率單元的正極端與所述三相中橋臂的第一三相交流線端連接，所述第一全橋功率單元的負極端通過所述第一橋臂電抗器與所述三相中橋臂模組的第二三相交流線端連接；

所述三相上橋臂模組包括三相結構相同的上橋臂子模組；每相所述上橋臂子模組包括第一半橋功率單元、第二全橋功率單元以及第二橋臂電抗器；所述第一半橋功率單元的正極端通過所述第二橋臂電抗器與所述三相上橋臂模組的正極直流端連接，所述第一半橋功率單元的負極端與所述第二全橋功率單元的正極端連接，所述第二全橋功率單元的負極端與所述三相上橋臂模組的三相交流線端連接；

所述三相下橋臂模組包括三相結構相同的下橋臂子模組；每相所述下橋臂子模組包括第二半橋功率單元、第三全橋功率單元以及第三橋臂電抗器；所述第二半橋功率單元的正極端與所述三相下橋臂模組的三相交流線端連接，所述第二半橋功率單元的負極端與所述第三全橋功率單元的正極端連接，所述第三全橋功率單元的負極端通過所述第三橋臂電抗器與所述三相下橋臂模組的負極直流端連接。