一种模块化直流潮流控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种模块化直流潮流控制器，包括n个直流潮流控制器组和m个电容，且每个直流潮流控制器组包括m个依次串联的直流潮流控制模块，每个直流潮流控制模块包括4个IGBT管T1-T4及其反并联二极管。本发明专利技术提供的模块化直流潮流控制器有效继承了现有技术中直流潮流控制器的优点，且与现有技术相比，每个直流潮流控制模块仅包括4个IGBT管T1-T4，IGBT管个数少于现有技术，IGBT管个数的减少能够有效降低潮流控制设备的运行模式，降低控制策略的复杂度，另外，通过将m个直流潮流控制模块依次串联，能够有效避免IGBT串联运行的情况，降低了IGBT管的触发一致性要求，且，模块化的设计方式，能够有效减少设备故检修周期，降低对整个系统正常运行的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及潮流控制
，特别是涉及一种模块化直流潮流控制器。
技术介绍
近年来，直流电网凭借其优越的控制运行特性，已经成为解决新能源大规模并网的有效技术手段之一。直流电网具有三种基本拓扑结构，分别为树枝状、环状和网状，多种基本结构组合为复杂的直流电网。其中，网状结构具有较好的灵活性和冗余度，能够增加系统的可靠性，减少输电距离。但是，在含有环、网状结构的直流电网中，输电线路的数目大于换流站个数，导致线路上的潮流不能仅依靠换流站的控制实现有效调节，即存在直流潮流控制自由度不够的问题。因此，需要引入额外的直流潮流控制设备，通过增加控制自由度来实现对直流电网内线路潮流的有效控制。当前，国内外研究人员已就直流潮流控制问题，提出了相关潮流控制设备，如可变电阻器，DC/DC变换器和辅助电压源。但是，这些设备普遍存在着制造费用高，或运行损耗大等问题，不利于工程推广。因此，论文(新型直流潮流控制器及其在环网式直流电网中的应用[J].电网技术，2014，38(10)：2644-2650)提出了一种电流潮流控制器。除电容能量的变化外，它基本不与外部网络发生能量交换，对直流网络只起电流分配的作用，不需要承受系统级高电压，设备成本少，运行损耗低，具有较好的应用前景。但是，上述论文所提出的电流潮流控制器存在着运行模式多样，控制策略复杂等问题，同时，可能需要IGBT串联运行，触发一致性要求高，另外，由于是非模块化设计，当>出现故障需要检修的时候，整个检修周期较长，影响较大。因此，如何提供一种解决上述技术问题的直流潮流控制器是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种模块化直流潮流控制器，不仅继承了现有电流潮流控制器的所有优点，同时，能够有效减少潮流控制设备的的运行模式，降低控制策略的复杂度，降低了IGBT管的触发一致性要求，且，模块化的设计方式，能够有效减少设备故检修周期，降低对整个系统正常运行的影响。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种模块化直流潮流控制器，包括n个直流潮流控制器组和m个电容，其中，2≤n≤nb，2≤m≤mc，其中，nb为连接于同一条直流母线上的直流线路的个数，Upf0为所述直流潮流控制器组正常运行时的最大电压，Uc0为所述电容的额定电压，ceil为向上取整函数；串联在直流母线以及所述直流母线的n条直流线路之间的每个所述直流潮流控制器组包括m个依次串联的直流潮流控制模块，每个所述直流潮流控制器组中的直流潮流控制模块的第一端与其他所述直流潮流控制器组中对应位置上的直流潮流控制模块的第一端相连，其公共端与对应位置的电容的一端连接，每个所述直流潮流控制器组中的直流潮流控制模块的第二端与其他所述直流潮流控制器组中对应位置上的直流潮流控制模块的第二端相连，其公共端与对应位置的电容的另一端连接；每个直流潮流控制模块包括4个IGBT管T1-T4及其反并联二极管，IGBT管T1的集电极与IGBT管T2的集电极连接，其公共端作为所述直流潮流控制模块的第一端，IGBT管T3的发射极与IGBT管T4的发射极连接，其公共端作为所述直流潮流控制模块的第二端，所述IGBT管T1的发射极与IGBT管T3的集电极连接，其公共端作为与所述直流母线或者相邻直流潮流控制模块相连的一端，所述IGBT管T2的发射极与IGBT管T4的集电极连接，其公共端作为与所述直流线路或者另一个相邻直流潮流控制模块相连的一端。优选地，每个直流潮流控制模块包括的4个IGBT管T1-T4均为主动关断型IGBT管。优选地，所述模块化直流潮流控制器包括4个所述直流潮流控制器组。优选地，所述模块化直流潮流控制器包括3个所述电容。优选地，所述模块化直流潮流控制器包括6个所述直流潮流控制器组。优选地，所述模块化直流潮流控制器包括3个所述电容。本专利技术提供了一种模块化直流潮流控制器，包括n个直流潮流控制器组和m个电容，且每个直流潮流控制器组包括m个依次串联的直流潮流控制模块，每个直流潮流控制模块包括4个IGBT管T1-T4及其反并联二极管。本专利技术提供的模块化直流潮流控制器除电容能量的变化外，电容基本不与外部网络发生能量交换，对直流网络只起电流分配的作用，不需要承受系统级高电压，设备成本少，运行损耗低，另外，因为每个直流潮流控制模块仅包括4个IGBT管T1-T4及其反并联二极管，IGBT管个数要少于现有技术，因此，能够有效减少潮流控制设备的的运行模式，降低控制策略的复杂度，且，通过将m个直流潮流控制模块依次串联，能够有效避免IGBT串联运行的情况，降低了IGBT管的触发一致性要求，且，模块化的设计方式，能够有效减少设备故检修周期，降低对整个系统正常运行的影响。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种模块化直流潮流控制器的结构示意图；图2为本专利技术提供的一种直流潮流控制模块的结构示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种模块化直流潮流控制器，不仅继承了现有电流潮流控制器的所有优点，同时，能够有效减少潮流控制设备的的运行模式，降低控制策略的复杂度，降低了IGBT管的触发一致性要求，且，模块化的设计方式，能够有效减少设备故检修周期，降低对整个系统正常运行的影响。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参照图1和图2，其中，图1为本专利技术提供的一种模块化直流潮流控制器的结构示意图，图2为本专利技术提供的一种直流潮流控制模块的结构示意图。该模块化直流潮流控制器，包括n个直流潮流控制器组1和m个电容2，其中，2≤n≤nb，2≤m≤mc，其中，nb为连接于同一条直流母线上的直流线路的个数，Upf0为直流潮流控制器组1正常运行时的最大电压，Uc0为电容2的额定电压，ceil为向上取整函数；串联在直流母线以及直流母线的n条直流线路之间的每个直流潮流控制器组1包括m个依次串联的直流潮流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化直流潮流控制器，其特征在于，包括n个直流潮流控制器组和m个电容，其中，2≤n≤nb，2≤m≤mc，其中，nb为连接于同一条直流母线上的直流线路的个数，Upf0为所述直流潮流控制器组正常运行时的最大电压，Uc0为所述电容的额定电压，ceil为向上取整函数；串联在直流母线以及所述直流母线的n条直流线路之间的每个所述直流潮流控制器组包括m个依次串联的直流潮流控制模块，每个所述直流潮流控制器组中的直流潮流控制模块的第一端与其他所述直流潮流控制器组中对应位置上的直流潮流控制模块的第一端相连，其公共端与对应位置的电容的一端连接，每个所述直流潮流控制器组中的直流潮流控制模块的第二端与其他所述直流潮流控制器组中对应位置上的直流潮流控制模块的第二端相连，其公共端与对应位置的电容的另一端连接；每个直流潮流控制模块包括4个IGBT管T1‑T4及其反并联二极管，IGBT管T1的集电极与IGBT管T2的集电极连接，其公共端作为所述直流潮流控制模块的第一端，IGBT管T3的发射极与IGBT管T4的发射极连接，其公共端作为所述直流潮流控制模块的第二端，所述IGBT管T1的发射极与IGBT管T3的集电极连接，其公共端作为与所述直流母线或者相邻直流潮流控制模块相连的一端，所述IGBT管T2的发射极与IGBT管T4的集电极连接，其公共端作为与所述直流线路或者另一个相邻直流潮流控制模块相连的一端。...

【技术特征摘要】
1.一种模块化直流潮流控制器，其特征在于，包括n个直流潮流控制器
组和m个电容，其中，2≤n≤nb，2≤m≤mc，其中，nb为连接于同一条直流母
线上的直流线路的个数，Upf0为所述直流潮流控制器组正常
运行时的最大电压，Uc0为所述电容的额定电压，ceil为向上取整函数；
串联在直流母线以及所述直流母线的n条直流线路之间的每个所述直流
潮流控制器组包括m个依次串联的直流潮流控制模块，每个所述直流潮流控制
器组中的直流潮流控制模块的第一端与其他所述直流潮流控制器组中对应位
置上的直流潮流控制模块的第一端相连，其公共端与对应位置的电容的一端连
接，每个所述直流潮流控制器组中的直流潮流控制模块的第二端与其他所述直
流潮流控制器组中对应位置上的直流潮流控制模块的第二端相连，其公共端与
对应位置的电容的另一端连接；
每个直流潮流控制模块包括4个IGBT管T1-T4及其反并联二极管，IGBT
管T1的集电极与IGBT管T2的集电极连接，其公共端作为所述直流潮流控制模
块的第一端，IGBT管T3的发射极与IG...

【专利技术属性】
技术研发人员：许烽，陆翌，裘鹏，童凯，宣佳卓，陈骞，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33