一种有源调压器的故障穿越电路制造技术

本实用新型专利技术涉及柔性直流输电技术领域，具体提供了一种有源调压器的故障穿越电路，旨在解决有源调压器故障穿越的技术问题。包括：所述故障穿越电路包括：换流变压器和有源调压器；所述有源调压器的逆变侧正极输出端连接换流变压器的第一绕组最下端；所述有源调压器的逆变侧正极输出端通过快速开关装置连接换流变压器的第二绕组；所述有源调压器的逆变侧负极输出端接地；所述有源调压器的整流侧通过取能变压器连接所述换流变压器的第二绕组两端。该方案设计了合理的有源调压器交流故障穿越电流，能够在外部交流系统严重故障期间不影响换流变压器工作的情况下顺利退出有源调压器，并在故障结束后重新投入。并在故障结束后重新投入。并在故障结束后重新投入。

【技术实现步骤摘要】
一种有源调压器的故障穿越电路


[0001]本技术涉及直流系统电压调整领域，具体涉及一种有源调压器的故障穿越电路。

技术介绍

[0002]换流变压器是高压直流输电系统的核心，为适应直流系统电压调整的需要，换流变压器内部安装机械式有载调压开关，通过调整换流变压器高压侧绕组的匝数，达到调整阀侧绕组电压的目的。然而，有载调压开关机械结构异常复杂，在长期运行中，需频繁调整开关档位，容易引起各类机械故障，且存在换流变匝间短路风险，目前已出现过多起特高压换流变有载调压开关引起的安全事故，给特高压直流系统安全运行带来极大挑战。
[0003]基于电力电子技术的有源调压技术，可通过控制有源调压器的输出电压调节换流变网侧绕组两端电压，进而实现阀侧绕组电压的调节，电力电子器件控制灵活、动作次数不受限制、响应速度快、能够在系统电压跌落时快速支撑电压，抵御直流系统换相失败，是换流变有载调压新的发展方向。目前，已经研制出了采用有源调压器替代传统变压器抽头的技术方案，有源调压器通过换流变压器的第二绕组取能，调压功能由级联的AC/AC换流器实现，通过调节第一绕组最底端电位，改变第一绕组上的电压，达到调节阀侧电压的效果。
[0004]然而，有源调压器外部连接的交流、直流系统发生严重的电压跌落故障时，可能造成有源调压器过流或过压。因此，亟需设计合理的有源调压器交流故障穿越结构。

技术实现思路

[0005]为了克服上述缺陷，提出了本技术提供一种有源调压器的故障穿越电路，所述有源调压器的故障穿越电路包括：换流变压器和有源调压器；<br/>[0006]所述有源调压器的逆变侧正极输出端连接换流变压器的第一绕组最下端；
[0007]所述有源调压器的逆变侧正极输出端通过快速开关装置连接换流变压器的第二绕组；
[0008]所述有源调压器的逆变侧负极输出端接地或经小阻抗接地；
[0009]所述有源调压器的整流侧通过取能变压器连接所述换流变压器的第二绕组两端。
[0010]优选的，所述快速开关装置包括下述中的至少一种：晶闸管旁路开关、绝缘栅双极型晶体管、快速开关、晶闸管旁路开关并联断路器。
[0011]优选的，所述换流变压器由第一绕组、第二绕组、第三绕组以及抽头组成。
[0012]进一步的，所述第三绕组两端通过换流阀接入直流系统。
[0013]优选的，所述有源调压器包括：AC/AC串联支路、取能变压器和旁路开关装置；
[0014]所述AC/AC串联支路的逆变侧负极输出端接地；
[0015]所述AC/AC串联支路的逆变侧正极输出端连接换流变压器的第一绕组最下端；
[0016]所述AC/AC串联支路的整流侧负极输出端与所述AC/AC串联支路的逆变侧正极输出端之间接有旁路开关装置；
[0017]所述AC/AC串联支路的整流侧通过取能变压器连接所述换流变压器的第二绕组两端。
[0018]进一步的，所述AC/AC串联支路由多个AC/AC单元组成，其中，所述AC/AC单元由依次并联的第一支路、第二支路、第三支路、第四支路和第五支路，所述第一支路、第二支路、第四支路和第五支路均由两个串联的功率模块组成，所述第三支路为电容支路。
[0019]进一步的，所述第一支路中两个串联的功率模块之间的连接点和第二支路中两个串联的功率模块之间的连接点分别为所述AC/AC单元的整流侧正负极输出端，所述第四支路中两个串联的功率模块之间的连接点和第五支路中两个串联的功率模块之间的连接点分别为所述AC/AC单元的逆变侧正负极输出端，所述AC/AC串联支路中所有AC/AC单元的整流侧为所述AC/AC串联支路的整流侧，所述AC/AC串联支路中首个AC/AC单元的逆变侧正极输出端为所述AC/AC串联支路的逆变侧正极输出端，所述AC/AC串联支路中最后一个AC/AC单元的逆变侧负极输出端为所述AC/AC串联支路的逆变侧负极输出端。
[0020]进一步的，所述旁路开关装置包括下述中的至少一种：断路器、接触器、IGBT、快速开关、TBS并联断路器。
[0021]优选的，所述有源调压器的逆变侧正极输出端通过快速开关装置连接换流变压器的第二绕组两端间任一点。
[0022]本技术上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
[0023]本技术提供了一种有源调压器的故障穿越电路，所述故障穿越电路包括：换流变压器和有源调压器；所述有源调压器的逆变侧正极输出端连接换流变压器的第一绕组最下端；所述有源调压器的逆变侧正极输出端通过快速开关装置连接换流变压器的第二绕组；所述有源调压器的逆变侧负极输出端接地；所述有源调压器的整流侧通过取能变压器连接所述换流变压器的第二绕组两端。该技术方案可在有源调压器外部发生严重故障时将其退出运行，避免调压器过流和过压问题，并且调压器的退出对换流变压器的运行也不会造成任何影响。
附图说明
[0024]图1是本技术的一个实施例的有源调压器的故障穿越电路的主要结构框图；
[0025]图2是本实施例中有源调压器内部单个AC/AC结构示意图；
[0026]图3是本实施例中有源调压器采用导通快速开关装置并闭锁有源调压器策略进行故障穿出时有源调压器闭锁后通路示意图；
[0027]图4是本实施例中有源调压器采用导通旁路开关装置策略进行故障穿出时有源调压器闭锁后通路示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的详细说明。
[0029]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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它实施例，都属于
本技术保护的范围。
[0030]参阅附图1，图1是根据本技术的一个实施例的有源调压器的故障穿越电路，具体包括：换流变压器和有源调压器；
[0031]所述有源调压器的逆变侧正极输出端连接换流变压器的第一绕组最下端；
[0032]所述有源调压器的逆变侧正极输出端通过快速开关装置连接换流变压器的第二绕组；
[0033]所述有源调压器的逆变侧负极输出端接地或经小阻抗接地；
[0034]所述有源调压器的整流侧通过取能变压器连接所述换流变压器的第二绕组两端。
[0035]本实施例中，所述有源调压器的逆变侧正极输出端通过快速开关装置连接换流变压器的第二绕组两端间任一点。
[0036]在一个实施方式中，所述第二绕组两端间任一点可以为第二绕组上的抽头，如果所述直流系统电压调整系统中换流变压器的第一绕组最底端与第二绕组上的抽头通过快速开关装置连接，则可以将抽头调节至直流系统下发的抽头档位指令对应的档位。
[0037]本实施例中，所述快速开关装置包括下述中的至少一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有源调压器的故障穿越电路，其特征在于，所述故障穿越电路包括：换流变压器和有源调压器；所述有源调压器的逆变侧正极输出端连接换流变压器的第一绕组最下端；所述有源调压器的逆变侧正极输出端通过快速开关装置连接换流变压器的第二绕组；所述有源调压器的逆变侧负极输出端接地或经小阻抗接地；所述有源调压器的整流侧通过取能变压器连接所述换流变压器的第二绕组两端。2.如权利要求1所述的故障穿越电路，其特征在于，所述快速开关装置包括下述中的至少一种：晶闸管旁路开关、绝缘栅双极型晶体管、快速开关、晶闸管旁路开关并联断路器。3.如权利要求1所述的故障穿越电路，其特征在于，所述换流变压器由第一绕组、第二绕组、第三绕组以及抽头组成。4.如权利要求3所述的故障穿越电路，其特征在于，所述第三绕组两端通过换流阀接入直流系统。5.如权利要求1所述的故障穿越电路，其特征在于，所述有源调压器包括：AC/AC串联支路、取能变压器和旁路开关装置；所述AC/AC串联支路的逆变侧负极输出端接地；所述AC/AC串联支路的逆变侧正极输出端连接换流变压器的第一绕组最下端；所述AC/AC串联支路的整流侧负极输出端与所述AC/AC串联支路的逆变侧正极输出端之间接有旁路开关装置；所述AC/AC串联支路的整流侧通过取能变压器连接所述换流变压器的第二绕组两端。6.如权利要求5所述的故障...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永征，尉志勇，邓占锋，赵国亮，乔光尧，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：