【技术实现步骤摘要】
本申请涉及输电，具体涉及一种换流器、换流器的过电压抑制方法和装置。
技术介绍
1、柔性低频交流输电系统可以借助电力电子器件的频率变换和电网调控技术，灵活选择低于50hz等频率，以提高交流输电能力，又保留了交流输电的电磁感应变压、电流过零开断的特点，是对工频交流输电和直流输电的补充。换流器是柔性低频交流输电系统的核心部分，可以实现频率的变换，同时可以对电网进行潮流调控、电压调节等柔性控制。
2、当换流器的输出电压和输出电流存在相角差的情况下，由于换流器的输出电压过零时换流器的输出电流不为零，输出电压的过零翻转会使桥臂电感电流的极性发生突变，导致桥臂电感出现尖峰电压，进而引起换流器的输出电压出现过电压。相关技术通常通过泄能装置对换流器进行过电压抑制。由于泄能装置的存在以及泄能装置的泄能过程会发热，导致换流器的体积较大，且影响换流器的安全稳定运行，也就是换流器的可靠性低。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中换流器的体积较大以及可靠性低的问题，本申请提供了一种换流器，可以包括第一桥臂、第二桥臂、第一反转单元、第二反转单元和桥臂电感。
2、第二桥臂、第一桥臂、桥臂电感和第一反转单元串联，构成串联回路。第二桥臂与第二反转单元并联。第一反转单元作为换流器的输出单元或输入单元，第二反转单元作为换流器的输入单元或输出单元。
3、在一种可能的实现方式中，第一桥臂用于：生成第一桥臂的输出电压。
4、第二桥臂用于：生成第二桥臂的输出电压。
5、
6、第二反转单元用于：对第二桥臂的输出电压进行极性反转，生成正负交替的第二电压；其中，第二电压用于指示换流器的输入电压或输出电压。
7、桥臂电感用于：抑制串联回路的电流。
8、可以看出，第一反转单元可以作为换流器的输入单元，也可以作为换流器的输出单元。类似的，第二反转单元可以作为换流器的输入单元，也可以作为换流器的输出单元。也就是说，本申请提供的换流器可以为双向换流器。
9、示例性的，第一反转单元具体用于：按照第一预设频率和第一预设相角对叠加得到的电压进行极性反转，生成第一电压。
10、第二反转单元具体用于：按照第二预设频率与第二预设相角对第二桥臂的输出电压进行极性反转，生成第二电压。
11、示例性的，第一桥臂包括一个或多个级联的第一子模块。第一子模块采用全桥模块。
12、第二桥臂包括一个或多个级联的第二子模块。第二子模块采用半桥模块或全桥模块。
13、可选的，第一反转单元和第二反转单元均采用h桥拓扑结构；h桥拓扑结构的每个桥臂均包括一个或多个串联的功率管。
14、再一方面，本申请提供了一种换流器的过电压抑制方法，包括：
15、预先设定控制时长，或者根据换流器中桥臂电感的实际电流确定控制时长；
16、根据控制时长控制换流器中第一反转单元的所有功率管导通，并控制换流器中第一桥臂。
17、在一种可能的实现方式中，预先设定控制时长，或者根据换流器中桥臂电感的实际电流确定控制时长，包括：
18、根据换流器输出的电能质量预先设定控制时长；或者，
19、将第一时间节点和第二时间节点之间的间隔作为控制时长；其中，第一时间节点用于指示第一反转单元的第一电压过零时的时间节点；第二时间节点用于指示桥臂电感的实际电流与桥臂电感在第一反转单元的第一电压过零时的电流的幅值相等且极性相反对应的时间节点。
20、在另一种可能的实现方式中，根据控制时长控制换流器中第一反转单元的所有功率管导通，并控制换流器中第一桥臂，包括：
21、根据控制时长输出驱动信号，并根据驱动信号控制所有功率管导通。于是，第一反转单元的输出电压可以为0。
22、根据控制时长确定桥臂电感在控制时长内的实际电压，并根据桥臂电感在控制时长内的实际电压确定第一桥臂在控制时长内的输出电压；其中，桥臂电感在控制时长内的实际电压与桥臂电感在第一反转单元的第一电压过零时的电压极性相反。
23、可选的，桥臂电感在控制时长内的实际电压满足其中，δu表示桥臂电感在控制时长内的实际电压，l表示桥臂电感的电感值，td表示预先设定的控制时长，ir表示桥臂电感在第一反转单元的第一电压过零时的电流。
24、第一桥臂在控制时长内的输出电压满足uf′＝uf-δu；其中，uf′表示第一桥臂在控制时长内的输出电压，uf表示第一桥臂在控制时长以外的输出电压，δu表示桥臂电感在控制时长内的实际电压。
25、进一步的，本申请提供的过电压抑制方法还包括：
26、若第一反转单元在当前时间节点的第一电压与第一反转单元在上一时间节点的第一电压的极性相反，或者，若第一幅值或第二幅值为0，确定第一反转单元的第一电压过零。也就是说，本申请提供的过电压抑制方法还可以判断第一反转单元的第一电压是否过零。
27、其中，第一幅值用于指示第一反转单元在当前时间节点第一电压的幅值，第二幅值用于指示第一反转单元在上一时间节点第一电压的幅值。
28、可选的，本申请提供的过电压抑制方法还包括：
29、在控制时长结束的情况下，将第一桥臂的输出电压恢复为uf，将第一反转单元的输出电压恢复为第一反转单元的第一电压。
30、再一方面，本申请提供一种换流器的过电压抑制装置，包括：
31、第一确定模块，用于预先设定控制时长，或者根据换流器中桥臂电感的实际电流确定控制时长。
32、控制模块，用于根据控制时长控制换流器中第一反转单元的所有功率管导通，并控制换流器中第一桥臂。
33、在一些可能的实现方式中，第一确定模块具体用于：
34、根据换流器输出的电能质量预先设定控制时长。或者，将第一时间节点和第二时间节点之间的间隔作为控制时长。其中，第一时间节点用于指示第一反转单元的第一电压过零时的时间节点。第二时间节点用于指示桥臂电感的实际电流与桥臂电感在第一反转单元的第一电压过零时的电流的幅值相等且极性相反对应的时间节点。
35、在另一些可能的实现方式中，控制模块具体用于：
36、根据控制时长输出驱动信号，并根据驱动信号控制所有功率管导通。于是，第一反转单元的输出电压为0。
37、根据控制时长确定桥臂电感在控制时长内的实际电压，并根据桥臂电感在控制时长内的实际电压确定第一桥臂在控制时长内的输出电压。其中，桥臂电感在控制时长内的实际电压与桥臂电感在第一反转单元的第一电压过零时的电压极性相反。
38、可选的，桥臂电感在控制时长内的实际电压满足其中，δu表示桥臂电感在控制时长内的实际电压，l表示桥本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种换流器，其特征在于，包括第一桥臂、第二桥臂、第一反转单元、第二反转单元和桥臂电感；
2.根据权利要求1所述的换流器，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的换流器，其特征在于，所述第一桥臂包括一个或多个级联的第一子模块；所述第一子模块采用全桥模块。
4.根据权利要求1所述的换流器，其特征在于，所述第二桥臂包括一个或多个级联的第二子模块；所述第二子模块采用半桥模块或全桥模块。
5.根据权利要求1所述的换流器，其特征在于，所述第一反转单元和所述第二反转单元均采用H桥拓扑结构；所述H桥拓扑结构的每个桥臂均包括一个或多个串联的功率管。
6.一种换流器的过电压抑制方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的过电压抑制方法，其特征在于，所述预先设定控制时长，或者根据所述换流器中桥臂电感的实际电流确定所述控制时长，包括：
8.根据权利要求6所述的过电压抑制方法，其特征在于，所述根据所述控制时长控制所述换流器中第一反转单元的所有功率管导通，并控制所述换流器中第一桥臂，包括：
9.根据权利要
10.根据权利要求8所述的过电压抑制方法，其特征在于，所述第一桥臂在所述控制时长内的输出电压满足uF′＝uF-Δu；其中，uF′表示所述第一桥臂在所述控制时长内的输出电压，uF表示所述第一桥臂在所述控制时长以外的输出电压，Δu表示所述桥臂电感在所述控制时长内的实际电压。
11.根据权利要求6所述的过电压抑制方法，其特征在于，所述过电压抑制方法还包括：
12.根据权利要求10所述的过电压抑制方法，其特征在于，所述过电压抑制方法还包括：
13.一种换流器的过电压抑制装置，其特征在于，包括：
14.根据权利要求13所述的过电压抑制装置，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：
15.根据权利要求13所述的过电压抑制装置，其特征在于，所述控制模块具体用于：
16.根据权利要求15所述的过电压抑制装置，其特征在于，所述桥臂电感在所述控制时长内的实际电压满足其中，Δu表示所述桥臂电感在所述控制时长内的实际电压，L表示所述桥臂电感的电感值，Td表示所述预先设定的控制时长，ir表示所述桥臂电感在所述第一反转单元的第一电压过零时的电流。
17.根据权利要求15所述的过电压抑制装置，其特征在于，所述第一桥臂在所述控制时长内的输出电压满足uF′＝uF-Δu；其中，uF′表示所述第一桥臂在所述控制时长内的输出电压，uF表示所述第一桥臂在所述控制时长以外的输出电压，Δu表示所述桥臂电感在所述控制时长内的实际电压。
18.根据权利要求13所述的过电压抑制装置，其特征在于，所述过电压抑制装置还包括第二确定模块；
19.根据权利要求17所述的过电压抑制装置，其特征在于，所述过电压抑制装置还包括恢复模块；所述恢复模块用于：
20.一种计算机设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；
21.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实现如权利要求6至12中任一项所述的过电压抑制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种换流器，其特征在于，包括第一桥臂、第二桥臂、第一反转单元、第二反转单元和桥臂电感；
2.根据权利要求1所述的换流器，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的换流器，其特征在于，所述第一桥臂包括一个或多个级联的第一子模块；所述第一子模块采用全桥模块。
4.根据权利要求1所述的换流器，其特征在于，所述第二桥臂包括一个或多个级联的第二子模块；所述第二子模块采用半桥模块或全桥模块。
5.根据权利要求1所述的换流器，其特征在于，所述第一反转单元和所述第二反转单元均采用h桥拓扑结构；所述h桥拓扑结构的每个桥臂均包括一个或多个串联的功率管。
6.一种换流器的过电压抑制方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的过电压抑制方法，其特征在于，所述预先设定控制时长，或者根据所述换流器中桥臂电感的实际电流确定所述控制时长，包括：
8.根据权利要求6所述的过电压抑制方法，其特征在于，所述根据所述控制时长控制所述换流器中第一反转单元的所有功率管导通，并控制所述换流器中第一桥臂，包括：
9.根据权利要求8所述的过电压抑制方法，其特征在于，所述桥臂电感在所述控制时长内的实际电压满足其中，δu表示所述桥臂电感在所述控制时长内的实际电压，l表示所述桥臂电感的电感值，td表示所述预先设定的控制时长，ir表示所述桥臂电感在所述第一反转单元的第一电压过零时的电流。
10.根据权利要求8所述的过电压抑制方法，其特征在于，所述第一桥臂在所述控制时长内的输出电压满足uf′＝uf-δu；其中，uf′表示所述第一桥臂在所述控制时长内的输出电压，uf表示所述第一桥臂在所述控制时长以外的输出电压，δu表示所述桥臂电...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐云飞，刘宝，陆振纲，赵国亮，李卫国，乔光尧，卢娟娟，顾泰宇，朱思彤，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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