本發明專利技術提供了一種適用于直流輸電的串聯型潮流控制器，包括串聯連接的雙向DC/DC變換器和H橋變換器；雙向DC/DC變換器通過直流斷路器接入高壓直流輸電網；H橋變換器的一條輸出支路依次通過電抗器、直流熔斷器接入高壓直流輸電網，另一條輸出支路直接接入高壓直流輸電網。與現有技術相比，本發明專利技術提供的一種適用于直流輸電的串聯型潮流控制器，運行在電壓模式時能夠線性控制串聯在直流傳輸線路中的固定電壓；運行在電流模式時能夠控制串聯線路的中潮方向和大小，進而控制潮流在并聯線路中分配關系。
【技術實現步驟摘要】
一種適用于直流輸電的串聯型潮流控制器
本專利技術涉及一種潮流控制器，具體涉及一種適用于直流輸電的串聯型潮流控制器。
技術介紹
高壓直流輸電與傳統高壓交流輸電技術相比，具備無功損耗低、線路損耗低和無同步問題等優點，非常適合超遠距離大容量電能輸送。但是傳統的點對點高壓直流輸電技術既不能適應光伏、風電發電場在地域上的分散特征，也不能適應受端電網多端落點的要求?，F有技術中為了解決傳統兩端直流輸電不足的問題，主要采用多端直流輸電技術實現多個電場發電和用電區域的多落點受電。多端直流電網是指有三個以上的換流站通過串聯、并聯或者混連方式連接起來的輸電網；多端直流輸電技術具備損耗低、輸電不受單點故障影響和所連接點的交流功率完全可控等優點。多端直流的單個點通過換流站與交流電網相連，換流站之間的多條直流線路通過直流斷路器連接，從而構成直流電網；所述直流電網包括下述優點:①:換流站的數量可以減少，顯著降低系統建設成本；②:每個落點的換流站的可以不影響其它落點的情況下隨意變化；③:直流電網的網絡擁有更多的冗余性，電網穩定性更好。目前直流輸電工程中，功率等級從最初的3麗發展到目前的1100麗，電壓等級從±10kV發展到目前的±500kV;然而交流電網中變壓器不能實現直流電壓到直流電壓的變換，也就不能實現不同電壓等級直流線路互聯互通功能。因此直流電網中改變并聯線路中潮流的比例關系，主要是采用改變串聯電阻的阻值的大小從而改變潮流在輸電線路中的比例關系，但是這種方式存在線路損耗增加，串聯線路中潮流大小不能精確控制等缺點。綜上，提供一種不但可以將能能量回饋到線路中，降低調節裝置損耗，而且還能根據調度指令，動態精確控制潮流電流大小的潮流控制器顯得尤為重要。
技術實現思路
為了滿足現有技術的需要，本專利技術提供了 一種適用于直流輸電的串聯型潮流控制器，所述潮流控制器包括串聯連接的雙向DC/DC變換器和H橋變換器；所述雙向DC/DC變換器通過直流斷路器接入高壓直流輸電網；所述H橋變換器的一條輸出支路依次通過電抗器、直流熔斷器接入高壓直流輸電網，另一條輸出支路直接接入所述高壓直流輸電網。優選的，所述雙向DC/DC變換器包括通過隔離型變壓器相連的全橋電路；優選的，所述H橋變換器包括第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂和第四橋臂；所述第一橋臂和第二橋臂互補導通，所述第三橋臂和第四橋臂互補導通；所述第一橋臂和第二橋臂的連接點通過電抗器與所述直流熔斷器相連；所述第三橋臂和第四橋臂的連接點直接接入所述高壓直流輸電網；優選的，所述H橋變換器的兩條所述輸出支路之間依次并聯電子式開關和直流斷路器；所述H橋變換器的輸出端電壓大于電壓閾值時，所述電子式開關觸發導通，則所述直流熔斷器過流斷開，從而確保高壓直流輸電網中的電力設備正常工作；所述直流斷路器，用于對高壓直流輸電網中電力設備進行檢修或不需接入潮流控制器時，將所述潮流控制器旁路；優選的，所述雙向DC/DC變換器采用恒定電壓控制策略；所述恒定電壓控制策略為與H橋變換器側連接的所述全橋電路的輸出端的電壓恒定；所述H橋變換器采用恒流控制策略，所述H橋變換器的輸出端的電流恒定；優選的，所述H橋變換器的工作狀態包括:工作狀態一:所述第二橋臂和第四橋臂導通，所述第一橋臂和第三橋臂閉鎖；所述導通的占空比為Cl1 ;工作狀態二:所述第一橋臂和第四橋臂導通，所述第二橋臂和第三橋臂閉鎖；所述導通的占空比為d2; 工作狀態三:所述第一橋臂和第三橋臂導通，所述第二橋臂和第四橋臂閉鎖；所述導通的占空比為d3;工作狀態四:所述第二橋臂和第三橋臂導通，所述第一橋臂和第四橋臂閉鎖；所述導通的占空比為d4;其中，所述導通占空比(^+(^+屯+山=I ；優選的，當高壓直流輸電網的電流流過所述H橋變換器時，通過調整導通占空比山和d2的差值或導通占空比Cl1和d3的差值，調節電抗器中電流值的大小，從而控制所述H橋變換器的輸出端電壓。與最接近的現有技術相比，本專利技術的優異效果是:1、本專利技術技術方案中，串聯型潮流控制器，可以運行在電壓模式，線性控制串聯在直流傳輸線路中的固定電壓；2、本專利技術技術方案中，串聯型潮流控制器，可以運行在電流模式，控制串聯線路的中潮方向和大小，進而控制潮流在并聯線路中分配關系；3、本專利技術技術方案中，串聯型潮流控制器，具備差值過壓保護功能，能夠在兩端電壓過高時，觸發雙向晶閘管導通，使直流熔斷絲斷開保護設備；4、本專利技術技術方案中，串聯型潮流控制器，具備旁路功能，在不需要潮流功能時候，使用直流斷路器將設備旁路?！靖綀D說明】下面結合附圖對本專利技術進一步說明。圖1是:本專利技術實施例中一種適用于直流輸電的串聯型潮流控制器結構圖；圖2是:本專利技術實施例中隔離型雙向DC/DC變換器結構圖；圖3是:本專利技術實施例中H橋變換器結構圖；圖4是:本專利技術實施例中H橋變換器為工作狀態一時的工作狀態圖；圖5是:本專利技術實施例中H橋變換器為工作狀態二時的工作狀態圖；圖6是:本專利技術實施例中H橋變換器為工作狀態三時的工作狀態圖；圖7是:本專利技術實施例中H橋變換器為工作狀態四時的工作狀態圖；圖8是:本專利技術實施例中串聯型潮流控制器的應用圖?！揪唧w實施方式】下面詳細描述本專利技術的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本專利技術，而不能理解為對本專利技術的限制。如圖1所示本實施例中適用于直流輸電的串聯型潮流控制器，包括雙向DC/DC變換器和H橋變換器；雙向DC/DC變換器的輸出端通過直流斷路器接入高壓直流輸電網出橋變換器的一條輸出支路依次通過電抗器、直流熔斷器接入高壓直流輸電網，另一條輸出支路直接接入所述高壓直流輸電網。雙向DC/DC變換器包括:隔離型變壓器和全橋電路；全橋電路分別連接于隔離型變壓器的兩端；如圖2所示，連接于隔離型變壓器左側的全橋電路包括電力電子器件S1、S2、S3和S4，以及電容Cin;連接于隔離型變壓器右側的全橋電路包括電力電子器件S5、S6、S7和S8，以及電容Co。H橋變換器包括:第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂和第四橋臂；所述第一橋臂和第二橋臂互補導通，所述第三橋臂和第四橋臂互補導通；如圖3所示，本實施例中，電力電子器件S9所在支路為第一橋臂，電力電子器件SlO所在支路為第二橋臂，電力電子器件Sll所在支路為第三橋臂，電力電子器件S12所在支路為第四橋臂；電力電子器件S9和電力電子器件SlO的連接點與直流熔斷器相連，電力電子器件Sll和電力電子器件S12的連接點直接接入高壓直流輸電網；H橋變換器的兩條輸出支路之間依次并聯電子式開關和直流斷路器；本實施例中電子式開關為反向并聯的兩個晶閘管；當H橋變換器的輸出端電壓大于電壓閾值時，電子式開關被觸發導通，則直流熔斷器過流斷開，從而確保高壓直流輸電網中的電力設備正常工作；直流斷路器，用于對高壓直流輸電網中電力設備進行檢修或不需接入潮流控制器時，將潮流控制器旁路。圖8示出了串聯型潮流控制器的應用圖，R1為潮流控制器串聯線路的阻抗值，R2為并聯線路的阻抗值，I1為變換器串聯線路流過的電流值，I2為另一條并聯線路流過的電流值；依據圖8所示應用圖的電路模型可以確定= I2R2 ；通過上式可以得出改變串聯型潮流控本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種適用于直流輸電的串聯型潮流控制器，其特征在于，所述潮流控制器包括串聯連接的雙向DC/DC變換器和H橋變換器；所述雙向DC/DC變換器通過直流斷路器接入高壓直流輸電網；所述H橋變換器的一條輸出支路依次通過電抗器、直流熔斷器接入高壓直流輸電網，另一條輸出支路直接接入所述高壓直流輸電網。
【技術特征摘要】
1.一種適用于直流輸電的串聯型潮流控制器，其特征在于，所述潮流控制器包括串聯連接的雙向DC/DC變換器和H橋變換器； 所述雙向DC/DC變換器通過直流斷路器接入高壓直流輸電網；所述H橋變換器的一條輸出支路依次通過電抗器、直流熔斷器接入高壓直流輸電網，另一條輸出支路直接接入所述高壓直流輸電網。2.如權利要求1所述的一種適用于直流輸電的串聯型潮流控制器，其特征在于，所述雙向DC/DC變換器包括通過隔離型變壓器相連的全橋電路。3.如權利要求1所述的一種適用于直流輸電的串聯型潮流控制器，其特征在于，所述H橋變換器包括第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂和第四橋臂；所述第一橋臂和第二橋臂互補導通，所述第三橋臂和第四橋臂互補導通； 所述第一橋臂和第二橋臂的連接點通過電抗器與所述直流熔斷器相連；所述第三橋臂和第四橋臂的連接點直接接入所述高壓直流輸電網。4.如權利要求1所述的一種適用于直流輸電的串聯型潮流控制器，其特征在于，所述H橋變換器的兩條所述輸出支路之間依次并聯電子式開關和直流斷路器； 所述H橋變換器的輸出端電壓大于電壓閾值時，所述電子式開關觸發導通，則所述直流熔斷器過流斷開，從而確保高壓直流輸電網中的電力設備正常工作； 所述直流斷路器，用于對高壓直流輸電網中電力設備進行檢修或不...
【專利技術屬性】
技術研發人員：曹遠志，姚良忠，吳福保，楊波，盧俊峰，陶以彬，王德順，周晨，劉歡，鄢盛馳，王志冰，孫蔚，許曉慧，胡金杭，崔紅芬，馮鑫振，朱紅保，
申請(專利權)人：國家電網公司，中國電力科學研究院，江蘇省電力公司，
類型：發明
國別省市：北京;11
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