[发明专利]适用于多通道双回路的多功能潮流控制器

说明书

本发明提供一种适用于多通道双回路的多功能潮流控制器，包括背靠背连接的MMC1和MMC2，4个可控开关S1～S4，8个变压器T1～T8以及用于对MMC1、MMC2、可控开关S1～S4的动作实施控制的控制电路；MMC1的交流端通过可控开关S1及变压器T1与设于第一双回路线路上的变压器T2、T3电连接并通过可控开关S2和变压器T7与母线电连接，MMC2的交流端通过可控开关S4及变压器T4与设于第二双回路线路上的变压器T5、T6电连接并通过可控开关S3和变压器T8与母线电连接。本发明使用时可根据电网潮流控制需要相应切换UPFC或IPFC工作模式，实现一器多用，从而减少电网潮流控制设备布置数量和成本。

技术领域

本发明涉及电网潮流控制装置技术领域，具体涉及一种适用于多通道双回路的多功能潮流控制器。

背景技术

随着电网规模的不断扩大和日益增多的新能源发电并网，使得电网结构日益复杂，对电网稳定可靠运行提出了更高要求。柔性交流输电系统（Flexible AC TransmissionSystems,FACTS）是一种能对线路潮流进行灵活调控的输配电系统，对于超高压远距离输电具有极其重要的意义。统一潮流控制器（Unified Power Flow Controller,UPFC）和线间潮流控制器（Interline Power Flow Controller,IPFC）均为FACTS中常用的控制器，UPFC是目前功能最全面的FACTS控制器，其具有并联补偿、串联补偿、移相和端电压调节等不同功能；而IPFC既能单独地为各输电线路提供串联有功、无功补偿，也能实现各输电线间的功率传递，将重载线路的功率传递至轻载线路。UPFC和IPFC均设有电压源换流器（VSC），目前VSC的拓扑结构多样，与其它类型的VSC相比，基于模块化多电平换流器（MMC）的VSC因 MMC具有开关损耗小、波形质量高、故障处理能力强、可快速调节有功和无功功率等特点，在柔性交流输电系统获得广泛应用。

110kV以上电网大多采用双回线路结构，目前利用FACTS控制器对双回线路的潮流控制通常的做法是：在单条双回线路上设置UPFC进行有功和无功功率控制以及母线端电压的调控；在多条双回线路间设置IPFC以实现各输电线间的功率传递，将重载线路的功率传递至轻载线路，通过对多条线路间的功率交换来调控潮流。目前利用FACTS控制器对双回线路的潮流控制的做法虽然有效，但其所采用的FACTS控制器数量相对较多，控制设备的成本相对较高，因此对现有潮流控制器继续进行改进以降低设布置成本，显得必要。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术中存在的问题，提供一种适用于多通道双回路的多功能潮流控制器，其兼具UPFC和IPFC的功能，使用时可根据电网不同的潮流控制需求切换相应的UPFC或IPFC工作模式，实现一器多用，从而减少电网潮流控制设备布置数量和成本。

本发明的技术方案是：本发明的适用于多通道双回路的多功能潮流控制器，包括分别设有交流端、直流端和控制端的第一换流器MMC1和第二换流器MMC2，上述第一换流器MMC1的直流端与第二换流器MMC2的直流端电连接，其结构特点是：还包括第一至第四共4个可控开关S1～S4，第一至第八共8个变压器T1～T8以及用于对上述第一换流器MMC1、第二换流器MMC2、第一至第四可控开关S1～S4的动作实施控制的控制电路；

上述第一换流器MMC1的交流端分别通过第一可控开关S1和第二可控开关S2与第一变压器T1的副边以及第七变压器T7的副边对应电连接，第一变压器T1的的原边与第二变压器T2和第三变压器T3的副边电连接；第二换流器MMC2的交流端分别通过第四可控开关S4和第三可控开关S3与第四变压器T4的副边以及第八变压器T8的副边对应电连接，第四变压器T4的原边与第五变压器T5以及第六变压器T6的副边电连接；第一换流器MMC1和第二换流器MMC2的控制端以及可控开关S1～S4均与控制电路电连接；使用时，第七变压器T7和第八变压器T8的原边与电网的母线LM电连接；第二变压器T2和第三变压器T3的原边分别串接在第一双回路线路HL1的2根输电线上，第五变压器T5和第六变压器T6的原边分别串接在第二双回路线路HL2的2根输电线上。