[发明专利]基于模块化多电平变换器的输出电压正负极性反转方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种输出电压正负极性反转方法，具体涉及一种基于模块化多电平变换器的输出电压正负极性反转方法。

背景技术

直流输电中通过将点对点的高压直流输电线路扩展到多端并建立直流输电电网，是实现大规模广域直流输配电的关键技术；与传统交流输电线路相同，直流电网也是采用DC-DC变换器实现不同高压直流输电网络的互联。

高压直流输电主要包括LCC-HVDC和VSC-HVDC；LCC-HVDC采用晶闸管器件相控变流器LCC在潮流反转时电压极性反转、电流方向不变，VSC-HVDC中的电压源型变流器潮流反转时电压极性不变、电流反向，VSC-HVDC与LCC-HVDC不能直接相连，从而影响了高压直流输电网落的建设。

因此需要提供一种能够同时满足LCC-HVDC和VSC-HVDC潮流反转需求的接口DC-DC变换器；即VSC-HVDC潮流反转时，接口DC-DC变换器VSC端口的电压极性不变；VSC-HVDC潮流反转时，接口DC-DC变换器LCC端口的电压正负极性发生反转。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种基于模块化多电平变换器的输出电压正负极性反转方法，所述方法包括：

步骤1：构建模块化多电平变换器模型；

步骤2：通过调整所述模块化多电平变换器模型中桥臂电压，实现输出电压正负极性反转。

优选的，所述模块化多电平变换器模型包括通过隔离变压器相连的VSC侧变流器和LCC侧变流器；所述VSC侧变流器通过VSC端口与高压直流输电网的电压源换流器连接；所述LCC侧变流器通过LCC端口与高压直流输电网的电网换相换流器连接；

优选的，所述步骤2中调整所述桥臂电压包括：

步骤2-1：实时采集LCC侧变流器中每相的上桥臂电压u_iu和下桥臂电压u_il，并获取桥臂电压波形图；

步骤2-2：依据所述桥臂电压波形图将所述每相的上桥臂电压u_iu和下桥臂电压u_il分别调制为关于水平直线U＝U_N/2上下对称的正弦波电压，则LCC端口的输出电压U_LCC＝U_N；

步骤2-3：依据所述桥臂电压波形图将所述每相的上桥臂电压u_iu和下桥臂电压u_il分别调制为关于水平直线U＝-U_N/2上下对称的正弦波电压，则LCC端口的输出电压U_LCC＝-U_N；

优选的，所述LCC端口的输出电压U_LCC＝u_iu+u_il；所述LCC侧变流器的交流侧相电压ui=uil-uiu2;]]>

优选的，将每相的上桥臂电压和下桥臂电压调制为对称的正弦波电压时每相桥臂中子模块的投入个数为所述u_i为桥臂电压值，所述u_Δ为桥臂中每个子模块的电压值；

优选的，所述LCC端口的直流电压正负极性转换包括极限反转方式和降压反转方式；

所述极限反转方式为直接控制LCC端口直流电压极性反转；

所述降压反转方式为通过控制LCC端口直流电压逐步降低到零再逐步反向升高到负额定值的方式实现LCC端口直流电压极性反转。

与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：

1、本发明技术方案中，通过调制桥臂电压控制LCC端口输出电压极性可以实现LCC端口电压的连续调节与急性反转；

2、本发明技术方案中，采用极限反转方式，响应速度，可以快速的功率方向反转，可实现对LLC所接电网的紧急功率支援；

3、本发明技术方案中，采用降压反转方式，通过平滑连续地调节电压可以降低电路中器件和线路的电流冲击，保证系统可靠运行；