[发明专利]一种交直流宽频宽压装置及其系统接入方法

权利要求书

1.一种交直流宽频宽压装置，其特征在于，包含输入开关S1、启动电阻R、旁路开关S2、多绕组变压器、换流阀、输出变压器、输出开关S3和直流开关S4；

所述输入开关S1的一端与输入系统相连，另一端与启动电阻R和旁路开关S2的一端相连，启动电阻R的另一端和旁路开关S2的另一端相连后再与多绕组变压器的一端相连，多绕组变压器的另一端和换流阀的一端相连，换流阀的另一端与输出变压器的一端和直流开关S4的一端相连，输出变压器的另一端与输出开关S3的一端相连，直流开关S4的另一端作为直流输出端与外部直流系统相连，输出开关S3的另一端与外部交流系统相连。

2.根据权利要求1所述的交直流宽频宽压装置，其特征在于，所述的换流阀采用三相独立方式，每相均由多个双H桥模块级联构成。

3.根据权利要求2所述的交直流宽频宽压装置，其特征在于，除与多绕组变压器之间存在的电磁耦合外，换流阀的每相还含有上下两个输出端口，其中上输出端口与输出变压器的对应相相连，下输出端口与其他相的下输出端口直接相连。

4.根据权利要求2所述的交直流宽频宽压装置，其特征在于，所述的双H桥模块内含有滤波单元、有源前端H桥、电容和逆变H桥，滤波单元由电感构成，有源前端H桥和逆变H桥均由4个IGBT及其反并联二极管构成，多绕组变压器的一个副边绕组与一个双H桥模块内的滤波单元相连，然后依次连接有源前端H桥、电容和逆变H桥。

5.权利要求1-4任一项所述交直流宽频宽压装置的系统接入方法，其特征在于，采用交流有源系统接入方法，包括步骤：

1)闭合输入开关S1，换流阀所有双H桥模块内的电容被充电；

2)当充电电流近乎为零时，闭合旁路开关S2，将启动电阻R旁路；

3)以定直流电压控制模式解锁所有双H桥模块内的有源前端H桥，解锁后所有双H桥模块电容被控制在某一设定的直流电压Udc；

4)以定交流电压定频率控制模式解锁所有双H桥模块内的逆变H桥，根据逆变调制策略的不同，各模块可级联输出任何可控范围内的不同频率的交流电压电流波形；

5)通过合同期的方式，闭合输出开关S3；

6)输出开关S3闭合后，立即将控制模式由以定交流电压定频率控制切换至定有功功率定无功功率控制，并调整相应的有功功率和无功功率指令值。

6.权利要求1-4任一项所述交直流宽频宽压装置的系统接入方法，其特征在于，采用交流无源系统接入方法，包括步骤：

1)闭合输入开关S1，换流阀所有双H桥模块内的电容被充电；

2)当充电电流近乎为零时，闭合旁路开关S2，将启动电阻R旁路；

3)以定直流电压控制模式解锁所有双H桥模块内的有源前端H桥，解锁后所有双H桥模块电容被控制在某一设定的直流电压Udc；

4)以定交流电压定频率控制模式解锁所有双H桥模块内的逆变H桥，根据逆变调制策略的不同，各模块可级联输出任何可控范围内的不同频率的交流电压电流波形；

5)闭合输出开关S3。

7.权利要求1-4任一项所述交直流宽频宽压装置的系统接入方法，其特征在于，采用直流有源系统接入方法，包括步骤：

1)闭合输入开关S1，换流阀所有双H桥模块内的电容被充电；

2)当充电电流近乎为零时，闭合旁路开关S2，将启动电阻R旁路；

3)以定直流电压控制模式解锁所有双H桥模块内的有源前端H桥，解锁后所有双H桥模块电容被控制在某一设定的直流电压Udc；

4)闭合直流开关S4；

5)以定有功功率控制模式解锁所有双H桥模块内的逆变H桥，并调整相应功率指令值。