[發(fā)明專利]一種混合型融冰裝置及控制方法和控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810957448.0
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN108899849B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝曄源;王宇;盛曉東;田杰;李海英;陳松林
• 申請（專利權(quán)）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16;H02J3/18
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種混合型融冰裝置，所述裝置包括一個交直流變換器，所述裝置還包括三組換流鏈以及兩個切換開關(guān)，所述換流鏈包括至少兩個第二子模塊，所述第二子模塊相互串聯(lián)；所述三組換流鏈的一端分別與交直流變換器的A相、B相和C相連接，另一端作為融冰裝置的交流輸入端；所述兩個切換開關(guān)中第一切換開關(guān)連接交直流變換器的A相和B相，第二切換開關(guān)連接交直流變換器的B相和C相，本發(fā)明還包括使用該裝置的控制方法和控制裝置。本發(fā)明通過交直流變換器控制結(jié)合換流鏈的控制可實現(xiàn)融冰電流的大范圍調(diào)節(jié)，同時兼具無功補償功能，成本低，可靠性高，易于實現(xiàn)，性價比高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于大功率電力電子變流技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混合型融冰裝置及控制方法和控制裝置。

背景技術(shù)

冬季由于氣溫、空氣濕度和風速的共同作用，存在著由液態(tài)水形成冰的覆冰現(xiàn)象。因此，覆冰是一種特定氣象條件下產(chǎn)生的冰凍現(xiàn)象，如果在架空導線上大面積形成覆冰，會導致桿塔傾倒、導線覆冰舞動或斷裂，將直接影響架空線路的正常安全運行。目前已有融冰方案均需要增加額外的融冰設(shè)備，會增加額外的投資，增加設(shè)備占地空間，也增加了系統(tǒng)的復雜性。現(xiàn)有技術(shù)中也有電壓源換流器融冰的方案，電壓源換流器與傳統(tǒng)的由晶閘管構(gòu)成的電流源換流器相比，具有諧波小且可四象限運行的特點，除融冰外可兼做無功補償裝置。但電壓源換流器方案直流電壓運行范圍受限，由于電壓源換流器存在由二極管構(gòu)成的整流橋，無法輸出較低電壓，而融冰線路的等效電阻存在不確定性，其值的范圍較大，因此，采用電壓源換流器融冰極有可能造成裝置輸出過流；也有方案中在電壓源換流器的后級增加斬波電路，雖然可以提升一定的運行范圍，但是裝置的效率和成本大大增加。而傳統(tǒng)的由晶閘管構(gòu)成的電流源換流器可以實現(xiàn)零電壓啟動。本發(fā)明方案結(jié)合了電壓源型換流器與電流源型換流器的優(yōu)勢，提出一種性價比更高的混合型融冰裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種混合型融冰裝置，結(jié)合了電壓源型換流器與電流源型換流器的優(yōu)勢，并提出了相應(yīng)的控制方法和控制裝置。

為了達成上述目的，本發(fā)明采用的具體的方案如下：

一種混合型融冰裝置，所述融冰裝置包括一個交直流變換器，其中交直流變換器包括三相，每一相包括上下兩個橋臂，上下橋臂的中間連接點作為換流器交流輸入的一相，三相分別定義為A相、B相和C相；每相的上橋臂正端相連構(gòu)成直流正極，與裝置的直流輸出正端連接，每相的下橋臂負端相連構(gòu)成直流負極，與裝置的直流輸出負端連接；其中每個橋臂均包括至少兩個含有功率半導體開關(guān)器件的第一子模塊，所述第一子模塊相互串聯(lián)，所述裝置還包括三組換流鏈以及兩個切換開關(guān)，所述換流鏈包括至少兩個含有功率半導體開關(guān)器件的第二子模塊，所述第二子模塊相互串聯(lián)；所述三組換流鏈的一端分別與交直流變換器的A 相、B相和C相連接，另一端作為融冰裝置的交流輸入端；所述兩個切換開關(guān)中第一切換開關(guān)連接交直流變換器的A相和B相，第二切換開關(guān)連接交直流變換器的B相和C相。

其中，所述裝置還包括兩個平波電抗器，第一平波電抗器串聯(lián)連接在直流正極與裝置的直流輸出正端之間，第二平波電抗器串聯(lián)連接在直流負極與裝置的直流輸出負端之間。

其中，所述第一子模塊可以為二極管。

其中，所述第一子模塊可以為晶閘管。

其中，所述第一子模塊可以為由至少兩個功率半導體開關(guān)器件以及電容構(gòu)成的半橋模塊。

其中，所述第二子模塊為由至少四個功率半導體開關(guān)器件以及電容構(gòu)成的全橋模塊。

其中，所述切換開關(guān)可以為機械開關(guān)。

其中，所述切換開關(guān)可以為半導體開關(guān)。

本發(fā)明還包括使用該裝置的控制方法

(1)當?shù)谝蛔幽K為二極管時，所述裝置進入融冰模式時，所述控制方法包括如下步驟：

步驟1：將裝置的直流輸出端口與融冰線路連接；