CN110729748A - 基频开关型高功率因数高压直流输电换流器 - Google Patents

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CN110729748A CN201911008800.7A CN201911008800A CN110729748A CN 110729748 A CN110729748 A CN 110729748A CN 201911008800 A CN201911008800 A CN 201911008800A CN 110729748 A CN110729748 A CN 110729748A
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赵聪
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Abstract

一种基频开关型高功率因数高压直流输电换流器,由逆阻型可关断器件S11、S12、S13、S14、S15、S16、S21、S22、S23、S24、S25、S26、第一直流滤波电感Ldc1和第二直流滤波电感Ldc2组成。通过调节所述的逆阻型可关断器件S11、S12、S13、S14、S15、S16的开关时刻及导通时间,控制流过第一直流滤波电感的电流idc1,通过调节所述的逆阻型可关断器件S21、S22、S23、S24、S25、S26的开关时刻及导通时间,控制流过第二直流滤波电感的电流idc2。基频开关型高功率因数高压直流输电换流器的三相交流侧电流与所连接的三相交流电源的三相电压均同相位。在避免现有的基于晶闸管的电网换相换流器换相失败的情况下,不采用额外无功补偿设备实现了换流器单位功率因数运行,具有更好的可靠性和经济性。

Description

基频开关型高功率因数高压直流输电换流器
技术领域
本发明涉及一种基频开关型高功率因数高压直流输电换流器。
背景技术
现有的在高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)换流器主要包括基于晶闸管的电网换相换流器(Line Commutated Converter,LCC)和基于电压源换流器(Voltage-Source Converter,VSC)的柔性直流换流器两种主要的类型。
但是,LCC-HVDC中的晶闸管为被动换相器件,其关断由外电路决定,且可控量只有触发角,因此,LCC-HVDC***存在换相失败风险,且谐波、无功电流大。发明专利CN201310430659提出了一种可减少换相失败风险的改进电路,但是并不能完全解决LCC-HVDC的换相失败问题。而VSC-HVDC换流器的直流侧一般需要直流电容,例如发明专利CN201080066222,当发生直流短路时,此类换流器很难进行故障穿越运行。
另外,尽管基于全桥型子模块的模块化多电平换流器(Modular MultilevelConverter,MMC)可以实现HVDC***的直流侧故障穿越,但相对于传统的基于半桥子模块电路拓扑,全桥型MMC所需功率半导体和子模块电容数量巨大,导致换流器造价高,且损耗有显著增加,限制了其推广应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有HVDC换流器技术存在的缺点,提出一种主动换相的基频开关型高功率因数高压直流输电换流器。
本发明所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器,由逆阻型可关断器件S11、S12、S13、S14、S15、S16、S21、S22、S23、S24、S25、S26、第一直流滤波电感Ldc1和第二直流滤波电感Ldc2组成。逆阻型可关断器件S11的阳极连接到P1点,S11的阴极连接到A1点;逆阻型可关断器件S14的阳极连接到A1点,S14的阴极连接到N点;逆阻型可关断器件S13的阳极连接到P1点,S13的阴极连接到B1点;逆阻型可关断器件S16的阳极连接到B1点,S16的阴极连接到N点;逆阻型可关断器件S15的阳极连接到P1点,S15的阴极连接到C1点;逆阻型可关断器件S12的阳极连接到C1点,S12的阴极连接到N点;逆阻型可关断器件S21的阳极连接到P2点,S21的阴极连接到A2点;逆阻型可关断器件S24的阳极连接到A2点,S24的阴极连接到N点;逆阻型可关断器件S23的阳极连接到P2点,S23的阴极连接到B2点;逆阻型可关断器件S26的阳极连接到B2点,S26的阴极连接到N点;逆阻型可关断器件S25的阳极连接到P2点,S25的阴极连接到C2点;逆阻型可关断器件S22的阳极连接到C2点,S22的阴极连接到N点。第一直流滤波电感Ldc1的一端连接到P点,第一直流滤波电感Ldc1的另外一端连接到P1点;第二直流滤波电感Ldc2的一端连接到P点,第二直流滤波电感Ldc2的另外一端连接到P2点。A1点与A2点均连接到A点,B1点与B2点均连接到B点,C1点与C2点均连接到C点。P点作为所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器的高压直流输出正极连接端子,N点作为所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器的高压直流输出负极连接端子。A点、B点、C点分别作为所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器的交流侧三相连接端子。从A1点流向A点的电流为ia1,B1点流向B点的电流为ib1,C1点流向C点的电流为ic1,从A2点流向A点的电流为ia2,B2点流向B点的电流为ib2,C2点流向C点的电流为ic2。所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器从A点流出的电流为iag,从B点流出的电流为ibg,从C点流出的电流为icg,且满足:iag=ia1+ia2,ibg=ib1+ib2,icg=ic1+ic2。从P点经过第一直流滤波电感Ldc1流向P1点的电流为idc1,从P点经过第二直流滤波电感Ldc2流向P2点的电流为idc2。从P点流向所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器的电流为idc。所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器交流侧三相连接端子A、B、C所连接的三相交流电源电压分别为usa、usb和usc,且usa、usb和usc为电压幅值相等,频率均为F的正弦波,usa的初相角超前usb的初相角120°,usb的初相角超前usc的初相角120°。
本发明通过调节所述的逆阻型可关断器件S11、S12、S13、S14、S15、S16的开关时刻及导通时间,对流过第一直流滤波电感的电流idc1进行控制,通过调节所述的逆阻型可关断器件S21、S22、S23、S24、S25、S26的开关时刻及导通时间,对流过第二直流滤波电感的电流idc2进行控制。流过第一直流滤波电感的电流idc1和流过第二直流滤波电感的电流idc2的控制参考值相等,且均为idc的1/2。在每个周期1/F内,所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器交流侧三相连接端子A、B、C所连接的三相交流电源中usa和usc均为正且usa=usc的时刻定义为T0
所述的逆阻型可关断器件S11、S12、S13、S14、S15、S16的开关时刻及导通时间按照如下方式确定:
逆阻型可关断器件S11、S12、S13、S14、S15、S16的开关频率均为F,且在每个周期1/F内的导通时间均为1/F/3,在每个周期1/F内的关断时间均为2/F/3;定义第一调节时间TR1,TR1为正数,且0≤TR1≤1/F/2,逆阻型可关断器件S11的开通时刻为T0-TR1,关断时刻为T0-TR1+1/F/3;逆阻型可关断器件S12的开通时刻为T0-TR1+1/F/6,关断时刻为T0-TR1+1/F/2;逆阻型可关断器件S13的开通时刻为T0-TR1+1/F/3,关断时刻为T0-TR1+2/F/3;逆阻型可关断器件S14的开通时刻为T0-TR1+1/F/2,关断时刻为T0-TR1+5/F/6;逆阻型可关断器件S15的开通时刻为T0-TR1+2/F/3,关断时刻为T0-TR1+1/F;逆阻型可关断器件S16的开通时刻为T0-TR1+5/F/6,关断时刻为T0-TR1+7/F/6;上述开通或关断的时刻中,若出现大于1/F的情况,则令这一开通或关断时刻减去1/F再作为实际的开通或关断时刻;上述开通或关断的时刻中,若出现小于0的情况,则令这一开通或关断时刻加上1/F再作为实际的开通或关断时刻。
所述的逆阻型可关断器件S21、S22、S23、S24、S25、S26的开关时刻及导通时间按照如下方式确定:
逆阻型可关断器件S21、S22、S23、S24、S25、S26的开关频率均为F,且在每个周期1/F内的导通时间均为1/F/3,在每个周期1/F内的关断时间均为2/F/3;定义第二调节时间TR2,TR2为正数,且0≤TR2≤1/F/2,逆阻型可关断器件S21的开通时刻为T0+TR2,关断时刻为T0+TR2+1/F/3;逆阻型可关断器件S22的开通时刻为T0+TR2+1/F/6,关断时刻为T0+TR2+1/F/2;逆阻型可关断器件S23的开通时刻为T0+TR2+1/F/3,关断时刻为T0+TR2+2/F/3;逆阻型可关断器件S24的开通时刻为T0+TR2+1/F/2,关断时刻为T0+TR2+5/F/6;逆阻型可关断器件S25的开通时刻为T0+TR2+2/F/3,关断时刻为T0+TR2+1/F;逆阻型可关断器件S26的开通时刻为T0+TR2+5/F/6,关断时刻为T0+TR2+7/F/6;上述开通或关断的时刻中,若出现大于1/F的情况,则令这一开通或关断时刻减去1/F再作为实际的开通或关断时刻;上述开通或关断的时刻中,若出现小于0的情况,则令这一开通或关断时刻加上1/F再作为实际的开通或关断时刻。
当所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器直流侧连接端子P和N之间的电压平均值为正时,若第一直流滤波电感的电流idc1小于idc1的参考值时,则减小第一调节时间TR1,否则增大第一调节时间TR1;当所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器直流侧连接端子P1和N之间的电压平均值为负时,若第一直流滤波电感的电流idc1小于idc1的参考值时,则增大第一调节时间TR1,否则减小第一调节时间TR1;当所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器直流侧连接端子P和N之间的电压平均值为正时,若第二直流滤波电感的电流idc2小于idc2的参考值时,则减小第二调节时间TR2,否则增大第二调节时间TR2;当所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器直流侧连接端子P2和N之间的电压平均值为负时,若第二直流滤波电感的电流idc2小于的idc2参考值时,则增大第二调节时间TR2,否则减小第二调节时间TR2
第一直流滤波电感Ldc1的电感值和第二直流滤波电感Ldc2的电感值相等,稳态时第一调节时间TR1和第二调节时间TR2相等,交流电流ia1,ib1,ic1的基波成分均超前各自的交流三相电压usa,usb,usc;交流电流ia2,ib2,ic2的基波成分均滞后各自的交流三相电压usa,usb,usc;交流电流iag,ibg,icg的基波成分均与各自的交流三相电压usa,usb,usc相位相同。
附图说明
图1为本发明基频开关型高功率因数高压直流输电换流器电路原理图;
图2为本发明基频开关型高功率因数高压直流输电换流器在采用所述控制方法时的三相交流侧A相电压、电流仿真波形图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。
图1为本发明基频开关型高功率因数高压直流输电换流器电路原理图。本发明所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器,由逆阻型可关断器件S11、S12、S13、S14、S15、S16、S21、S22、S23、S24、S25、S26、第一直流滤波电感Ldc1和第二直流滤波电感Ldc2组成。逆阻型可关断器件S11的阳极连接到P1点,S11的阴极连接到A1点;逆阻型可关断器件S14的阳极连接到A1点,S14的阴极连接到N点;逆阻型可关断器件S13的阳极连接到P1点,S13的阴极连接到B1点;逆阻型可关断器件S16的阳极连接到B1点,S16的阴极连接到N点;逆阻型可关断器件S15的阳极连接到P1点,S15的阴极连接到C1点;逆阻型可关断器件S12的阳极连接到C1点,S12的阴极连接到N点;逆阻型可关断器件S21的阳极连接到P2点,S21的阴极连接到A2点;逆阻型可关断器件S24的阳极连接到A2点,S24的阴极连接到N点;逆阻型可关断器件S23的阳极连接到P2点,S23的阴极连接到B2点;逆阻型可关断器件S26的阳极连接到B2点,S26的阴极连接到N点;逆阻型可关断器件S25的阳极连接到P2点,S25的阴极连接到C2点;逆阻型可关断器件S22的阳极连接到C2点,S22的阴极连接到N点。第一直流滤波电感Ldc1的一端连接到P点,第一直流滤波电感Ldc1的另外一端连接到P1点;第二直流滤波电感Ldc2的一端连接到P点,
第二直流滤波电感Ldc2的另外一端连接到P2点。A1点与A2点均连接到A点,B1点与B2点均连接到B点,C1点与C2点均连接到C点。P点作为所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器的高压直流输出正极连接端子,N点作为所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器的高压直流输出负极连接端子。A点、B点、C点分别作为所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器的交流侧三相连接端子。从A1点流向A点的电流为ia1,B1点流向B点的电流为ib1,C1点流向C点的电流为ic1,从A2点流向A点的电流为ia2,B2点流向B点的电流为ib2,C2点流向C点的电流为ic2。所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器从A点流出的电流为iag,从B点流出的电流为ibg,从C点流出的电流为icg,且满足:iag=ia1+ia2,ibg=ib1+ib2,icg=ic1+ic2。从P点经过第一直流滤波电感Ldc1流向P1点的电流为idc1,从P点经过第二直流滤波电感Ldc2流向P2点的电流为idc2。从P点流向所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器的电流为idc。所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器交流侧三相连接端子A、B、C所连接的三相交流电源电压分别为usa、usb和usc,且usa、usb和usc为电压幅值相等,频率均为F的正弦波,usa的初相角超前usb的初相角120°,usb的初相角超前usc的初相角120°。
通过调节所述的逆阻型可关断器件S11、S12、S13、S14、S15、S16的开关时刻及导通时间对流过第一直流滤波电感的电流idc1进行控制,通过调节所述的逆阻型可关断器件S21、S22、S23、S24、S25、S26的开关时刻及导通时间对流过第二直流滤波电感的电流idc2进行控制。从P点经过第一直流滤波电感Ldc1流向P1点的电流idc1和从P点经过第二直流滤波电感Ldc2流向P2点的电流idc2的控制参考值相等,且均为idc的1/2。在每个周期1/F内,所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器交流侧三相连接端子A、B、C所连接的三相交流电源电压中usa和usc均为正且usa=usc的时刻定义为T0
所述的逆阻型可关断器件S11、S12、S13、S14、S15、S16的开关时刻及导通时间按照如下方式确定:
逆阻型可关断器件S11、S12、S13、S14、S15、S16的开关频率均为F,且在每个周期1/F内的导通时间均为1/F/3,在每个周期1/F内的关断时间均为2/F/3;定义第一调节时间TR1,TR1为正数,且0≤TR1≤1/F/2,逆阻型可关断器件S11的开通时刻为T0-TR1,关断时刻为T0-TR1+1/F/3;逆阻型可关断器件S12的开通时刻为T0-TR1+1/F/6,关断时刻为T0-TR1+1/F/2;逆阻型可关断器件S13的开通时刻为T0-TR1+1/F/3,关断时刻为T0-TR1+2/F/3;逆阻型可关断器件S14的开通时刻为T0-TR1+1/F/2,关断时刻为T0-TR1+5/F/6;逆阻型可关断器件S15的开通时刻为T0-TR1+2/F/3,关断时刻为T0-TR1+1/F;逆阻型可关断器件S16的开通时刻为T0-TR1+5/F/6,关断时刻为T0-TR1+7/F/6;上述开通或关断的时刻中,若出现大于1/F的情况,则令这一开通或关断时刻减去1/F再作为实际的开通或关断时刻;上述开通或关断的时刻中,若出现小于0的情况,则令这一开通或关断时刻加上1/F再作为实际的开通或关断时刻。
所述的逆阻型可关断器件S21、S22、S23、S24、S25、S26的开关时刻及导通时间按照如下方式确定:S21、S22、S23、S24、S25、S26的开关频率均为F,且在每个周期1/F内的导通时间均为1/F/3,在每个周期1/F内的关断时间均为2/F/3;定义第二调节时间TR2,TR2为正数,且0≤TR2≤1/F/2,逆阻型可关断器件S21的开通时刻为T0+TR2,关断时刻为T0+TR2+1/F/3;逆阻型可关断器件S22的开通时刻为T0+TR2+1/F/6,关断时刻为T0+TR2+1/F/2;逆阻型可关断器件S23的开通时刻为T0+TR2+1/F/3,关断时刻为T0+TR2+2/F/3;逆阻型可关断器件S24的开通时刻为T0+TR2+1/F/2,关断时刻为T0+TR2+5/F/6;逆阻型可关断器件S25的开通时刻为T0+TR2+2/F/3,关断时刻为T0+TR2+1/F;逆阻型可关断器件S26的开通时刻为T0+TR2+5/F/6,关断时刻为T0+TR2+7/F/6;上述开通或关断的时刻中,若出现大于1/F的情况,则令这一开通或关断时刻减去1/F再作为实际的开通或关断时刻;上述开通或关断的时刻中,若出现小于0的情况,则令这一开通或关断时刻加上1/F再作为实际的开通或关断时刻。
当所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器直流侧连接端子P和N之间的电压平均值为正时,若第一直流滤波电感的电流idc1小于idc1的参考值时,则减小第一调节时间TR1,否则增大第一调节时间TR1;当所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器直流侧连接端子P1和N之间的电压平均值为负时,若第一直流滤波电感的电流idc1小于idc1的参考值时,则增大第一调节时间TR1,否则减小第一调节时间TR1;当所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器直流侧连接端子P和N之间的电压平均值为正时,若第二直流滤波电感的电流idc2小于idc2的参考值时,则减小第二调节时间TR2,否则增大第二调节时间TR2;当所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器直流侧连接端子P2和N之间的电压平均值为负时,若第二直流滤波电感的电流idc2小于idc2的参考值时,则增大第二调节时间TR2,否则减小第二调节时间TR2
第一直流滤波电感Ldc1的电感值和第二直流滤波电感Ldc2的电感值相等,稳态时第一调节时间TR1和第二调节时间TR2相等,交流电流ia1,ib1,ic1的基波成分均超前各自的交流三相电压usa,usb,usc;交流电流ia2,ib2,ic2的基波成分均滞后各自的交流三相电压usa,usb,usc;交流电流iag,ibg,icg的基波成分均与各自的交流三相电压usa,usb,usc相位相同。
图2为本发明基频开关型高功率因数高压直流输电换流器在采用所述控制方法时的三相交流侧A相电压、电流仿真波形图。仿真中,三相交流电源线电压有效值为1000V,频率为50Hz,直流电流idc=1000A,流过第一直流滤波电感Ldc1的电流idc1和流过第二直流滤波电感Ldc2的电流idc2均设定为500A,第一调节时间TR1和第二调节时间TR2均设置为1ms。由仿真结果可见,ia1基波成分超前usa,ia2基波成分滞后usa,iag基波成分与usa相位几乎相同。也就是说,对于三相交流电源来说其基波功率因数几乎为1。本发明基频开关型高功率因数高压直流输电换流器在采用所述控制方法时无需额外的无功补偿设备即实现了高功率因数运行。同时,由于本发明中的所有逆阻型可关断器件均可主动关断,可以避免基于晶闸管的电网换相换流器中存在的换相失败问题,具有更好的安全性和经济性。

Claims (6)

1.一种基频开关型高功率因数高压直流输电换流器,其特征在于:所述的基频开关型高功率因数高压直流输电换流器由逆阻型可关断器件S11、S12、S13、S14、S15、S16、S21、S22、S23、S24、S25、S26、第一直流滤波电感Ldc1和第二直流滤波电感Ldc2组成;逆阻型可关断器件S11的阳极连接到P1点,S11的阴极连接到A1点;逆阻型可关断器件S14的阳极连接到A1点,S14的阴极连接到N点;逆阻型可关断器件S13的阳极连接到P1点,S13的阴极连接到B1点;逆阻型可关断器件S16的阳极连接到B1点,S16的阴极连接到N点;逆阻型可关断器件S15的阳极连接到P1点,S15的阴极连接到C1点;逆阻型可关断器件S12的阳极连接到C1点,S12的阴极连接到N点;逆阻型可关断器件S21的阳极连接到P2点,S21的阴极连接到A2点;逆阻型可关断器件S24的阳极连接到A2点,S24的阴极连接到N点;逆阻型可关断器件S23的阳极连接到P2点,S23的阴极连接到B2点;逆阻型可关断器件S26的阳极连接到B2点,S26的阴极连接到N点;逆阻型可关断器件S25的阳极连接到P2点,S25的阴极连接到C2点;逆阻型可关断器件S22的阳极连接到C2点,S22的阴极连接到N点;第一直流滤波电感Ldc1的一端连接到P点,第一直流滤波电感Ldc1的另外一端连接到P1点;第二直流滤波电感Ldc2的一端连接到P点,第二直流滤波电感Ldc2的另外一端连接到P2点;A1点与A2点均连接到A点,B1点与B2点均连接到B点,C1点与C2点均连接到C点;P点作为所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器的高压直流输出正极连接端子,N点作为所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器的高压直流输出负极连接端子;A点、B点、C点分别作为所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器的交流侧三相连接端子;从A1点流向A点的电流为ia1,B1点流向B点的电流为ib1,C1点流向C点的电流为ic1,从A2点流向A点的电流为ia2,B2点流向B点的电流为ib2,C2点流向C点的电流为ic2;所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器从A点流出的电流为iag,从B点流出的电流为ibg,从C点流出的电流为icg,且满足:iag=ia1+ia2,ibg=ib1+ib2,icg=ic1+ic2;从P点经过第一直流滤波电感Ldc1流向P1点的电流为idc1,从P点经过第二直流滤波电感Ldc2流向P2点的电流为idc2;从P点流向所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器的电流为idc;所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器交流侧三相连接端子A、B、C所连接的三相交流电源电压分别为usa、usb和usc,且usa、usb和usc为电压幅值相等,频率均为F的正弦波,usa的初相角超前usb的初相角120°,usb的初相角超前usc的初相角120°。
2.如权利要求1所述的基频开关型高功率因数高压直流输电换流器,其特征在于:通过调节所述的逆阻型可关断器件S11、S12、S13、S14、S15、S16的开关时刻及导通时间对流过第一直流滤波电感的电流idc1进行控制,通过调节所述的逆阻型可关断器件S21、S22、S23、S24、S25、S26的开关时刻及导通时间对流过第二直流滤波电感的电流idc2进行控制;流过第一直流滤波电感的电流idc1和流过第二直流滤波电感的电流idc2的控制参考值相等,且均为idc的1/2;在每个周期1/F内,所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器交流侧三相连接端子A、B、C所连接的三相交流电源电压usa和usc均为正且usa=usc的时刻定义为T0
3.如权利要求2所述的基频开关型高功率因数高压直流输电换流器,其特征在于:所述的逆阻型可关断器件S11、S12、S13、S14、S15、S16的开关时刻及导通时间按照如下方式确定:
逆阻型可关断器件S11、S12、S13、S14、S15、S16的开关频率均为F,且在每个周期1/F内的导通时间均为1/F/3,在每个周期1/F内的关断时间均为2/F/3;定义第一调节时间TR1,TR1为正数,且0≤TR1≤1/F/2,逆阻型可关断器件S11的开通时刻为T0-TR1,关断时刻为T0-TR1+1/F/3;逆阻型可关断器件S12的开通时刻为T0-TR1+1/F/6,关断时刻为T0-TR1+1/F/2;逆阻型可关断器件S13的开通时刻为T0-TR1+1/F/3,关断时刻为T0-TR1+2/F/3;逆阻型可关断器件S14的开通时刻为T0-TR1+1/F/2,关断时刻为T0-TR1+5/F/6;逆阻型可关断器件S15的开通时刻为T0-TR1+2/F/3,关断时刻为T0-TR1+1/F;逆阻型可关断器件S16的开通时刻为T0-TR1+5/F/6,关断时刻为T0-TR1+7/F/6;上述开通或关断的时刻中,若出现大于1/F的情况,则令这一开通或关断时刻减去1/F再作为实际的开通或关断时刻;上述开通或关断的时刻中,若出现小于0的情况,则令这一开通或关断时刻加上1/F再作为实际的开通或关断时刻。
4.如权利要求2所述的基频开关型高功率因数高压直流输电换流器,其特征在于:所述的逆阻型可关断器件S21、S22、S23、S24、S25、S26的开关时刻及导通时间按照如下方式确定:
逆阻型可关断器件S21、S22、S23、S24、S25、S26的开关频率均为F,且在每个周期1/F内的导通时间均为1/F/3,在每个周期1/F内的关断时间均为2/F/3;定义第二调节时间TR2,TR2为正数,且0≤TR2≤1/F/2,逆阻型可关断器件S21的开通时刻为T0+TR2,关断时刻为T0+TR2+1/F/3;逆阻型可关断器件S22的开通时刻为T0+TR2+1/F/6,关断时刻为T0+TR2+1/F/2;逆阻型可关断器件S23的开通时刻为T0+TR2+1/F/3,关断时刻为T0+TR2+2/F/3;逆阻型可关断器件S24的开通时刻为T0+TR2+1/F/2,关断时刻为T0+TR2+5/F/6;逆阻型可关断器件S25的开通时刻为T0+TR2+2/F/3,关断时刻为T0+TR2+1/F;逆阻型可关断器件S26的开通时刻为T0+TR2+5/F/6,关断时刻为T0+TR2+7/F/6;上述开通或关断的时刻中,若出现大于1/F的情况,则令这一开通或关断时刻减去1/F再作为实际的开通或关断时刻;上述开通或关断的时刻中,若出现小于0的情况,则令这一开通或关断时刻加上1/F再作为实际的开通或关断时刻。
5.如权利要求2所述的基频开关型高功率因数高压直流输电换流器,其特征在于:当所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器直流侧连接端子P和N之间的电压平均值为正时,若第一直流滤波电感的电流idc1小于idc1参考值时,则减小第一调节时间TR1,否则增大第一调节时间TR1;当所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器直流侧连接端子P1和N之间的电压平均值为负时,若第一直流滤波电感的电流idc1小于idc1参考值时,则增大第一调节时间TR1,否则减小第一调节时间TR1;当所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器直流侧连接端子P和N之间的电压平均值为正时,若第二直流滤波电感的电流idc2小于idc2的参考值时,则减小第二调节时间TR2,否则增大第二调节时间TR2;当所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器直流侧连接端子P2和N之间的电压平均值为负时,若第二直流滤波电感的电流idc2小于idc2的参考值时,则增大第二调节时间TR2,否则减小第二调节时间TR2
6.如权利要求5所述基频开关型高功率因数高压直流输电换流器,其特征在于:第一直流滤波电感Ldc1的电感值和第二直流滤波电感Ldc2的电感值相等,稳态时第一调节时间TR1和第二调节时间TR2相等,交流电流ia1,ib1,ic1的基波成分均超前各自的交流三相电压usa,usb,usc;交流电流ia2,ib2,ic2的基波成分均滞后各自的交流三相电压usa,usb,usc;交流电流iag,ibg,icg的基波成分均与各自的交流三相电压usa,usb,usc相位相同。
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