[發明專利]一種MMC型中壓供電質量綜合提升系統

在審

• 申請號: 202011448579.X
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112615551A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 沈煜;胡偉;張港華;文勁宇;楊帆;雷楊;韓鳴宇;肖遙遙;左文平;周猛
• 申請（專利權）人: 國網湖北省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02J3/00;H02J3/01
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

1.一種MMC型中壓供電質量綜合提升系統，其特征在于，包括交流電網接入端、負載接入端、輸入開關、輸出開關、旁路開關、移相變壓器、m個三相整流器、m個儲能裝置、MMC換流器，其中，

所述輸入開關的第一端口連接至交流電網接入端，所述輸入開關的第二端口連接至移相變壓器高壓側的初級三相繞組；

所述移相變壓器低壓側包含m個次級三相繞組，所述移相變壓器低壓側的m個次級三相繞組輸出端分別與m個三相整流器的交流輸入端一一對應相連；

m個所述三相整流器的直流輸出端通過級聯的方式進行連接以提升直流端電壓等級，并連接至MMC換流器的直流端正極和負極；

m個所述三相整流器的直流輸出端正極還分別與m個儲能裝置的正極一一對應連接，m個所述三相整流器的直流輸出端負極還分別與m個儲能裝置的負極一一對應連接；

所述MMC換流器的交流端連接至輸出開關的第一端口，所述輸出開關的第二端口連接至負載接入端；

所述旁路開關的第一端口連接至交流電網接入端，所述旁路開關的第二端口連接至負載接入端。

2.根據權利要求1所述的MMC型中壓供電質量綜合提升系統，其特征在于，m個所述三相整流器的直流輸出端通過級聯的方式進行連接以提升直流端電壓等級，并連接至MMC換流器的直流端正極和負極，具體為：

三相整流器的直流輸出端正極與MMC換流器直流端正極相連，三相整流器的直流輸出端負極與三相整流器的直流輸出端正極相連，按照上述接法，其余三相整流器依次相連，直至三相整流器m-1的直流輸出端負極與三相整流器m的直流輸出端正極相連，三相整流器m的直流輸出端負極與MMC換流器直流端負極相連。

3.根據權利要求1所述的MMC型中壓供電質量綜合提升系統，其特征在于，所述移相變壓器高壓側的初級三相繞組為星形接法或者三角形接法；所述移相變壓器低壓側包含m個次級三相繞組，m個所述次級三相繞組采用延邊三角形移相的延聯結方式，所述延聯結方式包括順延聯結方式和逆延聯結方式，可實現次級繞組線電壓比初級繞組線電壓超前或滯后0°至30°區間內任意一個角度，所述次級三相繞組的數目根據MMC換流器直流端電壓等級、移相變壓器的移相脈波數要求和移相變壓器的次級三相繞組制作工藝可行性進行選取。

4.根據權利要求1或2所述的MMC型中壓供電質量綜合提升系統，其特征在于，所述三相整流器的拓撲為橋式電路結構、或者是零式電路結構，按照組成的半導體開關器件，m個所述三相整流器為三相不控整流器、三相半控整流器以及三相全控整流器中的一種或其組合。

5.根據權利要求1或2所述的MMC型中壓供電質量綜合提升系統，其特征在于，所述儲能裝置由DC-DC變換器和儲能電池組成，儲能裝置端口包含儲能裝置的輸出端正極和儲能裝置的輸出端負極，所述儲能裝置的輸出端正極即為DC-DC變換器的高壓端正極，所述儲能裝置的輸出端負極即為DC-DC變換器的高壓端負極，所述DC-DC變換器的低壓端正極與儲能電池的正極相連，所述DC-DC變換器的低壓端負極與儲能電池的負極相連。

6.根據權利要求5所述的MMC型中壓供電質量綜合提升系統，其特征在于，所述DC-DC變換器采用非隔離型DC-DC變換器，或者是隔離型DC-DC變換器，其中，所述非隔離型DC-DC變換器為Buck/Boost、Cuk、或Zeta拓撲；所述隔離型DC-DC變換器中隔離變壓器兩端的變換器為半橋式、全橋式、或混合式拓撲。

7.根據權利要求5所述的MMC型中壓供電質量綜合提升系統，其特征在于，所述儲能電池采用多個儲能電池單元串聯、或者是并聯、或者是其串聯和并聯的組合變換形式，所述儲能電池的容量根據壓電能質量綜合提升系統的容量和儲能裝置的數量進行選取，并留有一定余量。