[發明專利]一種混合型融冰裝置及控制方法和控制裝置

有效

• 申請號: 201810957448.0
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN108899849B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 謝曄源;王宇;盛曉東;田杰;李海英;陳松林
• 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: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16;H02J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發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，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；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；所述兩個切換開關中第一切換開關連接交直流變換器的A相和B相，第二切換開關連接交直流變換器的B相和C相，本發明還包括使用該裝置的控制方法和控制裝置。本發明通過交直流變換器控制結合換流鏈的控制可實現融冰電流的大范圍調節，同時兼具無功補償功能，成本低，可靠性高，易于實現，性價比高。

技術領域

本發明屬于大功率電力電子變流技術領域，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

冬季由于氣溫、空氣濕度和風速的共同作用，存在著由液態水形成冰的覆冰現象。因此，覆冰是一種特定氣象條件下產生的冰凍現象，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備，會增加額外的投資，增加設備占地空間，也增加了系統的復雜性。現有技術中也有電壓源換流器融冰的方案，電壓源換流器與傳統的由晶閘管構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。而傳統的由晶閘管構成的電流源換流器可以實現零電壓啟動。本發明方案結合了電壓源型換流器與電流源型換流器的優勢，提出一種性價比更高的混合型融冰裝置。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出了一種混合型融冰裝置，結合了電壓源型換流器與電流源型換流器的優勢，并提出了相應的控制方法和控制裝置。

為了達成上述目的，本發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器件的第一子模塊，所述第一子模塊相互串聯，所述裝置還包括三組換流鏈以及兩個切換開關，所述換流鏈包括至少兩個含有功率半導體開關器件的第二子模塊，所述第二子模塊相互串聯；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；所述兩個切換開關中第一切換開關連接交直流變換器的A相和B相，第二切換開關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器件以及電容構成的半橋模塊。

其中，所述第二子模塊為由至少四個功率半導體開關器件以及電容構成的全橋模塊。

其中，所述切換開關可以為機械開關。

其中，所述切換開關可以為半導體開關。

本發明還包括使用該裝置的控制方法

(1)當第一子模塊為二極管時，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；