[發明專利]適用于多通道雙回路的多功能潮流控制器

有效

• 申請號: 202011083584.5
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN111934324B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 李群;劉建坤;李超凡;張恪;衛志農;曹冬明;鄧占峰;張寧宇;周建華;臧海祥;朱瑛
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;南京南瑞繼保電氣有限公司;全球能源互聯網研究院有限公司;河海大學;江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/38
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 王敏

本發明提供一種適用于多通道雙回路的多功能潮流控制器，包括背靠背連接的MMC1和MMC2，4個可控開關S1～S4，8個變壓器T1～T8以及用于對MMC1、MMC2、可控開關S1～S4的動作實施控制的控制電路；MMC1的交流端通過可控開關S1及變壓器T1與設于第一雙回路線路上的變壓器T2、T3電連接并通過可控開關S2和變壓器T7與母線電連接，MMC2的交流端通過可控開關S4及變壓器T4與設于第二雙回路線路上的變壓器T5、T6電連接并通過可控開關S3和變壓器T8與母線電連接。本發明使用時可根據電網潮流控制需要相應切換UPFC或IPFC工作模式，實現一器多用，從而減少電網潮流控制設備布置數量和成本。

技術領域

本發明涉及電網潮流控制裝置技術領域，具體涉及一種適用于多通道雙回路的多功能潮流控制器。

背景技術

隨著電網規模的不斷擴大和日益增多的新能源發電并網，使得電網結構日益復雜，對電網穩定可靠運行提出了更高要求。柔性交流輸電系統（Flexible AC TransmissionSystems,FACTS）是一種能對線路潮流進行靈活調控的輸配電系統，對于超高壓遠距離輸電具有極其重要的意義。統一潮流控制器（Unified Power Flow Controller,UPFC）和線間潮流控制器（Interline Power Flow Controller,IPFC）均為FACTS中常用的控制器，UPFC是目前功能最全面的FACTS控制器，其具有并聯補償、串聯補償、移相和端電壓調節等不同功能；而IPFC既能單獨地為各輸電線路提供串聯有功、無功補償，也能實現各輸電線間的功率傳遞，將重載線路的功率傳遞至輕載線路。UPFC和IPFC均設有電壓源換流器（VSC），目前VSC的拓撲結構多樣，與其它類型的VSC相比，基于模塊化多電平換流器（MMC）的VSC因 MMC具有開關損耗小、波形質量高、故障處理能力強、可快速調節有功和無功功率等特點，在柔性交流輸電系統獲得廣泛應用。

110kV以上電網大多采用雙回線路結構，目前利用FACTS控制器對雙回線路的潮流控制通常的做法是：在單條雙回線路上設置UPFC進行有功和無功功率控制以及母線端電壓的調控；在多條雙回線路間設置IPFC以實現各輸電線間的功率傳遞，將重載線路的功率傳遞至輕載線路，通過對多條線路間的功率交換來調控潮流。目前利用FACTS控制器對雙回線路的潮流控制的做法雖然有效，但其所采用的FACTS控制器數量相對較多，控制設備的成本相對較高，因此對現有潮流控制器繼續進行改進以降低設布置成本，顯得必要。

發明內容

本發明的目的是：針對現有技術中存在的問題，提供一種適用于多通道雙回路的多功能潮流控制器，其兼具UPFC和IPFC的功能，使用時可根據電網不同的潮流控制需求切換相應的UPFC或IPFC工作模式，實現一器多用，從而減少電網潮流控制設備布置數量和成本。

本發明的技術方案是：本發明的適用于多通道雙回路的多功能潮流控制器，包括分別設有交流端、直流端和控制端的第一換流器MMC1和第二換流器MMC2，上述第一換流器MMC1的直流端與第二換流器MMC2的直流端電連接，其結構特點是：還包括第一至第四共4個可控開關S1～S4，第一至第八共8個變壓器T1～T8以及用于對上述第一換流器MMC1、第二換流器MMC2、第一至第四可控開關S1～S4的動作實施控制的控制電路；

上述第一換流器MMC1的交流端分別通過第一可控開關S1和第二可控開關S2與第一變壓器T1的副邊以及第七變壓器T7的副邊對應電連接，第一變壓器T1的的原邊與第二變壓器T2和第三變壓器T3的副邊電連接；第二換流器MMC2的交流端分別通過第四可控開關S4和第三可控開關S3與第四變壓器T4的副邊以及第八變壓器T8的副邊對應電連接，第四變壓器T4的原邊與第五變壓器T5以及第六變壓器T6的副邊電連接；第一換流器MMC1和第二換流器MMC2的控制端以及可控開關S1～S4均與控制電路電連接；使用時，第七變壓器T7和第八變壓器T8的原邊與電網的母線LM電連接；第二變壓器T2和第三變壓器T3的原邊分別串接在第一雙回路線路HL1的2根輸電線上，第五變壓器T5和第六變壓器T6的原邊分別串接在第二雙回路線路HL2的2根輸電線上。