CN104113067A - 一种可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置 - Google Patents

一种可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104113067A
CN104113067A CN201410307919.5A CN201410307919A CN104113067A CN 104113067 A CN104113067 A CN 104113067A CN 201410307919 A CN201410307919 A CN 201410307919A CN 104113067 A CN104113067 A CN 104113067A
Authority
CN
China
Prior art keywords
winding transformer
converter
valve group
energy exchange
converter valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410307919.5A
Other languages
English (en)
Inventor
刘刚
孙健
徐明明
翟超
安昱
王青龙
李继凯
王鸿飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
XJ Electric Co Ltd
Original Assignee
XJ Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by XJ Electric Co Ltd filed Critical XJ Electric Co Ltd
Priority to CN201410307919.5A priority Critical patent/CN104113067A/zh
Publication of CN104113067A publication Critical patent/CN104113067A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置，属于高压电网***技术领域。本发明的换流装置包括n个换流阀模块、1个n绕组变压器和1个两绕组变压器，每个换流阀模块由第一阀组和第二阀组通过一直流母线电容连接而成，每个换流阀模块第一阀组的交流端分别与n绕组变压器对应的副边连接，每个换流阀模块第二阀组的交流端级联后与两绕组变压器的副边连接，n绕组变压器的原边和两绕组变压器的原边分别用于连接至不同的电网。每个换流阀模块共用直流母线电容，易于进行功率模块结构设计，具有良好的可扩展性；采用多电平技术，提高了***的可靠性。本发明采用的能量交换的换流技术，可应用于轨道交通、配电网中两单相电网的互联。

Description

一种可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置
技术领域
本发明涉及一种可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置，属于高压电网***技术领域。
背景技术
在轨道交通供电***及配电网***，有较多的变压器、电缆、机车动力负荷，存在严重的无功损耗问题。如图4所示，在两个变电站之间如果能实现有功和无功的实时调度，对于改善电压质量、提高设备利用率、降低网损有很大益处。
在中高压电网***中，为使用低电压等级的功率器件实现高压的功率变换，研究者提出了多种高压大功率变化的换流装置，目前应用于主电路拓扑的主要基于两大类技术换流装置：变压器多重化技术换流装置和多电平技术换流装置。
多重化换流装置拓扑如图5所示，具有开关频率低、控制简单、开关损耗低等优点，但存在诸多弊端：如需要特殊设计的输入输出变压器，变压器绕组增多时导致变压器设计困难；变压器成本高，约占整个装置成本的1/3；变压器铁磁具有非线性特性，使得控制器设计困难，容易引发装置故障。
多电平换流装置拓扑主电路如图6所示，该拓扑结构简单，容易实现模块化，便于采用低压器件实现高压***的能量变换。由于电平数可以很多，因而可以实现较好的谐波特性。但是所需的的开关器件多，大大提高了成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置，以满足两高压单相电网之间的能量交换。
本发明为解决上述技术问题而提供一种可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置，该换流装置包括n个换流阀模块、1个n绕组变压器和1个两绕组变压器，每个换流阀模块由第一阀组和第二阀组通过一直流母线电容连接而成，所述每个换流阀模块第一阀组的交流端分别与n绕组变压器对应的副边连接，每个换流阀模块第二阀组的交流端级联后与两绕组变压器的副边连接，所述n绕组变压器的原边和两绕组变压器的原边分别用于连接至不同的电网。
所述每个换流阀模块的第一阀组交流端与n绕组变压器对应副边之间还串接有滤波电感。
所述的每个换流阀模块的第一阀组和第二阀组都是分别由4个开关器件构成。
所述的换流阀模块采用有功和无功解耦的双闭环控制。
本发明的有益效果是：本发明的换流装置用于设置在两电网之间，该换流装置包括n个换流阀模块、1个n绕组变压器和1个两绕组变压器，每个换流阀模块由第一阀组和第二阀组通过一直流母线电容连接而成，所述每个换流阀模块第一阀组的交流端分别与n绕组变压器对应的副边连接，所述每个换流阀模块第二阀组的交流端级联后与两绕组变压器的副边连接，所述n绕组变压器的原边和两绕组变压器的原边分别用于连接至不同的电网。每个换流阀模块共用直流母线电容，易于进行功率模块结构设计，具有良好的可扩展性；采用多电平技术，具有多直流母线结构，单个直流母线电压较低，可以使用标准化的开关器件实现高压***的能量交换，提高了***的可靠性。本发明采用的能量交换的换流技术，可应用于轨道交通、配电网中两单相电网的互联。
附图说明
图1是本发明的换流装置结构原理图；
图2是本发明换流装置中单个换流阀模块的结构原理图；
图3是本发明换流装置所采用的有功无功独立控制原理框图；
图4是换流装置的应用示意图；
图5是现有技术中多重化换流装置的结构原理图；
图6是现有技术中多电平换流装置的结构原理图。
具体实施方式
下面结合对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
本发明结合变压器多重化技术和多电平技术，提出了一种新的换流装置，如图1所示，该换流装置设置在电网A和电网B之间，包括n个换流阀模块、1个n绕组变压器和1个两绕组变压器，每个换流阀模块由第一阀组和第二阀组通过一直流母线电容连接而成，每个换流阀模块第一阀组的交流端分别通过相应的滤波电感L与n绕组变压器对应的副边连接，n个换流阀模块第二阀组的交流端级联后与两绕组变压器的副边连接，所述n绕组变压器的原边和两绕组变压器的原边分别用于连接至电网A和电网B。
其中每个换流阀模块如图2所示，包括由V1、V2、V3和V4组成第一阀组，V5、V6、V7和V8组成第二阀组，第一阀组和第二阀组的直流端通过直流母线电容C连接。每个换流阀模块共用直流母线电容，易于进行功率模块结构设计，具有良好的可扩展性；采用多电平技术，具有多直流母线结构，单个直流母线电压较低，通过使用标准化的开关器件能够实现高压***的能量交换，提***的可靠性。
换流阀模块采用有功和无功解耦的双闭环控制方式，如图3所示，分别对有功电流id和无功电流iq进行控制，有功p正比于有功电流id，无功q正比于无功电流iq，通过图3的控制方式就可以实现两个电网之间的无功和有功的独立控制。
最后应该说明的是：结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制，所述领域的普通技术人员应当理解到：本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。

Claims (4)

1.一种可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置，其特征在于，该换流装置包括n个换流阀模块、1个n绕组变压器和1个两绕组变压器，每个换流阀模块由第一阀组和第二阀组通过一直流母线电容连接而成，所述每个换流阀模块第一阀组的交流端分别与n绕组变压器对应的副边连接，每个换流阀模块第二阀组的交流端级联后与两绕组变压器的副边连接，所述n绕组变压器的原边和两绕组变压器的原边分别用于连接至不同的电网。
2.根据权利要求1所述的可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置，其特征在于，所述每个换流阀模块的第一阀组交流端与n绕组变压器对应副边之间还串接有滤波电感。
3.根据权利要求1或2所述的可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置，其特征在于，所述的每个换流阀模块的第一阀组和第二阀组都是分别由4个开关器件构成。
4.根据权利要求3所述的可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置，其特征在于，所述的换流阀模块采用有功和无功解耦的双闭环控制。
CN201410307919.5A 2014-06-27 2014-06-27 一种可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置 Pending CN104113067A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410307919.5A CN104113067A (zh) 2014-06-27 2014-06-27 一种可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410307919.5A CN104113067A (zh) 2014-06-27 2014-06-27 一种可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104113067A true CN104113067A (zh) 2014-10-22

Family

ID=51709754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410307919.5A Pending CN104113067A (zh) 2014-06-27 2014-06-27 一种可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104113067A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101453171A (zh) * 2008-09-12 2009-06-10 清华大学 基于变压器串联多重化和链式结构的统一电能质量控制器
CN202160116U (zh) * 2011-06-22 2012-03-07 辽宁荣信众腾科技有限公司 一种用于轻型直流输电设备的新型功率单元
CN202218013U (zh) * 2011-08-02 2012-05-09 中国电力科学研究院 一种电气化铁路电能质量调节器
CN103280829A (zh) * 2013-04-26 2013-09-04 上海交通大学 一种应用于大容量电池储能的隔离双级链式变流器
CN103683305A (zh) * 2013-12-16 2014-03-26 河海大学 一种增强型铁路功率调节装置
CN203983993U (zh) * 2014-06-27 2014-12-03 许继电气股份有限公司 可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101453171A (zh) * 2008-09-12 2009-06-10 清华大学 基于变压器串联多重化和链式结构的统一电能质量控制器
CN202160116U (zh) * 2011-06-22 2012-03-07 辽宁荣信众腾科技有限公司 一种用于轻型直流输电设备的新型功率单元
CN202218013U (zh) * 2011-08-02 2012-05-09 中国电力科学研究院 一种电气化铁路电能质量调节器
CN103280829A (zh) * 2013-04-26 2013-09-04 上海交通大学 一种应用于大容量电池储能的隔离双级链式变流器
CN103683305A (zh) * 2013-12-16 2014-03-26 河海大学 一种增强型铁路功率调节装置
CN203983993U (zh) * 2014-06-27 2014-12-03 许继电气股份有限公司 可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3082212B1 (en) Tripolar flexible direct-current power transmission system and method
CN104702114B (zh) 一种开关电容接入的高频链双向直流变压器及其控制方法
CN103595064B (zh) 一种扩展式双极直流输电***
CN103001242B (zh) 一种基于模块化多电平换流器的hvdc兼upfc***
CN103269083B (zh) 一种多端高压直流输电***
CN105584386A (zh) 一种模块级联式能馈型牵引供电装置及其控制方法
CN103107725B (zh) 一种具有直流电压反向功能的多电平换流器
CN103904636B (zh) 一种基于柔性直流输电的直流牵引供电***
CN102185480B (zh) 一种双向隔离直流变换器
CN102328601A (zh) 一种高功率因数高性价比能馈式牵引供电***
CN107769239A (zh) 一种新型的交流电力电子变压器拓扑结构
CN102664546A (zh) 一种具有双向功率开关的五电平变流拓扑结构及其应用
CN103427658A (zh) 一种基于多绕组变压器的高压直流-直流变换装置
CN108649577A (zh) 一种输电***
CN103986154A (zh) 一种提升交流电缆线路输送容量的方波输电***
CN104767393A (zh) 一种级联-并联混合变换器装置
CN206908254U (zh) 集约型融冰装置恒流、恒压模块化动态无功补偿部件
CN103441676A (zh) 一种模块化的高压直流-直流变换装置
CN204145305U (zh) 一种应用于高压直流输电的新型dc-ac-dc换流器
CN106998145A (zh) 具有环流反向自消除能力的对称双级联直流变换单元
CN102738820B (zh) 采用电压源换流技术提高交流线路传输能力的输电***
CN214707171U (zh) 一种含有变压器隔离的低频输电***
CN102983586B (zh) 一种基于三电平电压源换流器的hvdc兼upfc***
CN104779814B (zh) 车载无工频电力电子变压器的一种拓扑结构
CN204578373U (zh) 一种用于中低压直流配电的高频链多电平直流变压器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20141022

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication