[實用新型]一種中壓雙向直流輸電系統

有效

• 申請號: 201821138666.3
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN208369224U
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 任其廣;陳早軍;尹彭飛;姜圓九;林亞軍;李菲菲;朱海梅;鄭云玲;郭培彬
• 申請（專利權）人: 新風光電子科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02M7/797
• 代理公司: 濟寧匯景知識產權代理事務所(普通合伙) 37254
• 代理人: 杜民持

一種中壓雙向直流輸電系統，包括換流器Ⅰ、換流器Ⅱ、控制器Ⅰ、控制器Ⅱ、隔離開關和直流連接線，其特征是所述的換流器Ⅰ通過隔離開關與交流電網連接，所述的換流器Ⅱ通過隔離開關與另一側的交流電網連接，換流器Ⅰ通過直流連接線與換流器Ⅱ相連接，所述的控制器Ⅰ與換流器Ⅰ電連接，所述的控制器Ⅱ與換流器Ⅱ電連接；所有換流器單元采用相同的兩電平或三電平三相結構，換流器單元可相互替換，維護簡單；換流器具有獨立的控制器，控制器根據換流器直流側的電壓電流和交流電網的電壓電流情況計算指令電流，換流器單元根據指令電流進行功率調節，實現了兩個電站電能的相互傳輸，控制策略簡單，實用性強。

技術領域

本實用新型涉及一種電力設備技術領域，尤其涉及一種中壓雙向直流輸電系統。

背景技術

隨著電力電子技術的發展，人們對電網的要求越來越高，傳統的直流輸電系統(LCC-HVDC)換流站技術雖然具有成熟的工程應用經驗，但由于其運行過程中需要消耗大量的無功功率，并且存在換相失敗的缺點，越來越不滿足現代電網對柔性輸電的要求。近年來，隨著柔性輸電技術的發展，電壓源型換流器高壓直流輸電(VSC-HVDC)因其開關頻率低、損耗小等優點，廣泛應用于柔性直流輸電系統。

申請號201310276517.9的中國實用新型專利給出了一種基于模塊化多電平換流器的三極直流輸電系統拓撲結構，該結構已模塊化多電平換流器為基礎，解決了LCC-HVDC交流系統故障下交流側換相失敗的問題，但不具備直流側短路電流的閉鎖能力。申請號201510920911.0的中國實用新型專利給出了一種柔性直流輸電系統拓撲結構，該結構采用兩種不同結構的子模塊級聯，當發生直流側短路時，其能夠有效的減小故障電流，有效的保護了電力電子器件，但使用兩種子模塊級聯，不但增加了系統的維護難度，而且增加了控制難度。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種中壓雙向直流輸電系統，提供一種維護方便、控制簡單的中壓雙向直流輸電系統。為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案為：一種中壓雙向直流輸電系統，包括換流器Ⅰ、換流器Ⅱ、控制器Ⅰ、控制器Ⅱ、隔離開關和直流連接線，所述的換流器Ⅰ通過隔離開關與交流電網連接，所述的換流器Ⅱ通過隔離開關與另一側的交流電網連接，換流器Ⅰ通過直流連接線與換流器Ⅱ相連接，所述的控制器Ⅰ與換流器Ⅰ電連接，所述的控制器Ⅱ與換流器Ⅱ電連接。

進一步地，控制器Ⅰ獲得換流器Ⅰ直流側的電壓值信號、電流值信號和交流電網的電壓信號、交流側電流信號。

進一步地，控制器Ⅱ獲得換流器Ⅱ直流側的電壓值信號、電流值信號和交流電網的電壓信號、交流側電流信號。

進一步地，控制器Ⅰ與控制器Ⅱ之間不需要通信。

進一步地，換流器Ⅰ包括預設數量的并網變壓器、預設數量的換流器單元、電抗器、電阻和導線，預設數量的并網變壓器通過并聯的方式連接在一起，預設數量的換流器單元的直流端通過串聯的方式連接在一起，并網變壓器與換流器單元的交流端相連接，首尾的換流器單元的直流端通過電抗器分別與直流接觸器Ⅰ、直流接觸器Ⅱ相連接，所述的電阻設置在中間兩個換流器單元直流端之間，電阻通過導線與大地相連接。

進一步地，換流器Ⅱ與換流器Ⅰ設置為相同的電路拓撲結構。

進一步地，并網變壓器包括初級連接和次級連接，所述的初級連接由預設數量的繞組并聯構成，所述的次級連接由預設數量的繞組相互隔離構成，所述的初級連接通過斷路器與交流電網相連接，所述的次級連接與換流器單元的交流端相連接。

進一步地，電阻的大小設置為兆歐級。

進一步地，換流器單元電路拓撲設置為兩電平三相橋結構或三電平三相橋結構。換流器單元既可以實現PWM整流，也可以實現PWM逆變，能量可以實現雙向傳遞。

進一步地，換流器單元通過載波移相的方式減小交流側輸出電流高頻紋波。