[發明專利]一種直流高壓輸電逆變系統

有效

• 申請號: 202110035422.2
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112886797B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 彭志輝;袁鑫
• 申請（專利權）人: 溫州貝塔電子科技有限公司;溫州大學
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02J3/36
• 代理公司: 溫州金甌專利事務所(普通合伙) 33237
• 代理人: 陳暉

本發明提供一種直流高壓輸電逆變系統，采用輸入串聯輸出并聯拓撲結構，通過改變逆變器串聯數量和逆變器模組并聯數量來匹配直流電網電壓等級和負載功率，并采用無需通訊總線，只需普通屏蔽線即可實現頻率相位同步控制、輸入電壓均衡控制、輸出電流均衡控制和功率均衡分配，結構簡單、成本低，為高壓/超高壓/特高壓直流輸電的逆變提供了一種新的方案。

技術領域

本發明涉及電力電子領域，特別涉及一種直流高壓輸電逆變系統。

背景技術

高壓直流輸電具備遠距離、大容量、非同步互聯，功率損耗小，線路造價低，功率調節迅速靈活，系統穩定性好等優點，非常適合大規模可再生能源組網及富煤地區直接發電大跨度范圍輸電到經濟發達的沿海地區。目前，我國絕大部分工農業企業和日常生活用電仍然是交流電。為滿足日常生活及工農業生產領域用電需求，需將高壓直流逆變為三相交流電。一方面，受逆變器直流輸入電壓范圍的限制，逆變器不能直接接入高壓/超高壓/特高壓直流電網，需要采用串聯方式接入，實現分壓。另一方面，隨著用電設備功率的大幅增加，為了保證負載獲取所需的電能，需要并聯多組串聯的逆變器模組。如何保證多個逆變器的串并聯之后輸出交流電頻率相位同步、輸入電壓、輸出電流的均衡控制是一個需要解決的問題。

發明內容

針對以上問題，本發明提供一種直流高壓輸電逆變系統。

一種直流高壓輸電逆變系統，包括高壓直流電源輸入端、若干個逆變模組、三相交流電源輸出端，所述逆變模組的輸入端相互并聯并與高壓直流電源輸入端連接，所述逆變模組的輸出端相互并聯并與三相交流電源輸出端相連，所述逆變模組包括若干個逆變器，所述逆變器的輸入端依次串聯后與高壓直流輸入端相連，所述逆變器的輸出端相互并聯并與三相交流電源輸出端相連，所述逆變器的同步端子J通過同步信號線連接，所述逆變器包括：

電壓RMS測量電路，與逆變器的輸出端V、W連接，用于獲取輸出電壓有效值V_rms；

電流測量電路，與逆變器的輸出端U連接，用于獲取輸出電流有效值I_rms；

電壓測量電路，與逆變器輸入端并聯，用于獲取輸入電壓有效值V_in；

三選一復用開關，一端與同步端子J連接，用于同步信號線分時傳輸同步信號syn、輸入電壓有效值平均值和輸出電流有效值平均值

同步電路，一端與三選一復用開關的CH0端連接，用于獲取所有逆變器中最先產生的中斷溢出信號OV，并生成唯一的同步信號Syn；

輸入電壓平均電路，其一端與三選一復用開關的CH1端連接，輸入端與電壓測量電路連接，用于獲取逆變器的輸入電壓有效值平均值

輸出電流平均電路，其一端與三選一復用開關的CH2端連接，輸入端與電流測量電路連接，用于獲取逆變器的輸出電流有效值平均值

控制器，其分別與電壓RNS測量電路、電流測量電路、電壓測量電路、同步電路、輸入電壓平均電路、輸出電流平均電路以及三選一復用開關連接，通過接收到的輸入電壓有效值、輸出電流有效值、輸入電壓有效值平均值、輸出電流有效值平均值及同步信號，根據逆變控制算法獲得逆變電路開關管的占空比，并輸出該占空比的PWM信號；

逆變電路，根據控制器輸出的PWM信號將直流電逆變為交流電。