[发明专利]直流潮流控制器的拓扑结构以及控制方法

说明书

本发明涉及直流输电技术领域，公开了一种直流潮流控制器的拓扑结构以及控制方法。其中，该拓扑结构包括：稳压单元，包括交流变压器以及逆变器，交流变压器包括输入端与输出端，交流变压器的输入端接入输电系统的交流母线，交流变压器的输出端接入逆变器；调节单元，包括多个并联连接的调节阀，各个调节阀的输出端接入输电系统的各个直流输电线路；直流电容，设置在稳压单元与调节单元之间，该直流电容用于为调节单元提供稳定的直流电压源。通过实施本发明，避免了直流电容的过压问题，提高了潮流控制器的可靠性，实现了多条直流输电线路中直流潮流的独立可控，避免了各个直流输电线路间的电流耦合问题，进一步保证了输电系统的工作稳定性。

技术领域

本发明涉及直流输电技术领域，具体涉及一种直流潮流控制器的拓扑结构以及控制方法。

背景技术

多端直流输电系统内换流站和输电线路的数目相对较多，仅依靠换流站之间的功率协调控制对系统进行直流潮流管理较为困难，可能会引起不必要的线路损耗和线路过载等问题，危及整个直流输电系统的安全与稳定运行。为实现直流输电线路中潮流的灵活精确控制，保证多端直流输电系统的安全稳定运行，在直流输电线路系统中配备附加电力电子控制装备，即直流潮流控制器，成为了目前最有效和最具有应用前景的解决手段。

目前的直流潮流控制器通常采用共用电容结构、独立电容结构或耦合电感的拓扑结构，但是上述拓扑结构只能实现单条输电线路的直流潮流控制，且电容电压可能受其他元器件的影响而不受控，从而出现电容过压的问题，由此难以实现多条输电电路的直流潮流控制。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种直流潮流控制器的拓扑结构以及控制方法，以解决现有的直流潮流控制器难以实现多条输电电路的直流潮流控制的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种直流潮流控制器的拓扑结构，包括：稳压单元，包括交流变压器以及逆变器，所述交流变压器包括输入端与输出端，所述交流变压器的输入端接入输电系统的交流母线，所述交流变压器的输出端接入所述逆变器；调节单元，包括多个并联连接的调节阀，各个所述调节阀的输出端接入所述输电系统的各个直流输电线路；直流电容，设置在所述稳压单元与所述调节单元之间，所述直流电容用于为所述调节单元提供稳定的直流电压源。

本发明实施例提供的直流潮流控制器的拓扑结构，采用交流变压器和逆变器作为稳压单元，由此能够以较少的元器件使用实现了对中间电容电压的辅助控制，避免了直流电容的过压问题，提高了潮流控制器的可靠性。同时，调节单元中包括有多个并联连接的调节阀，各个调节阀的输出端接入输电系统的各个直流输电线路，由此能够通过各个调节阀对其所接入的相应的直流输电线路的直流潮流进行控制，实现了多条直流输电线路中直流潮流的独立可控，避免了各个直流输电线路间的电流耦合问题，进一步保证了输电系统的工作稳定性。

结合第一方面，在第一方面的第一实施方式中，所述逆变器为两电平三相逆变器。

本发明实施例提供的直流潮流控制器的拓扑结构，通过设置两电平三相逆变器与交流变压器进行连接，便于控制交流母线输入的电压，实现对直流电容的电压的稳压控制，避免通入直流电容的电压超出所允许的电压范围。

结合第一方面，在第一方面的第二实施方式中，多个所述调节阀的结构相同。

本发明实施例提供的直流潮流控制器的拓扑结构，通过设置多个结构相同的调节阀，方便了直流潮流的控制，同时便于后续的端口扩展。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面的第三实施方式中，所述调节阀包括第一开关器件和第二开关器件，所述第一开关器件与所述第二开关器件以半桥结构的形式连接。

本发明实施例提供的直流潮流控制器的拓扑结构，调节阀中的第一开关器件和第二开关器件以半桥结构的形式连接，其结构相对简单，节省了端口扩展成本。