本发明专利技术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，属于高压电网系统技术领域。本发明专利技术的换流装置包括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，提高了系统的可靠性。本发明专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术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，属于高压电网系统
。本专利技术的换流装置包括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，提高了系统的可靠性。本专利技术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。【专利说明】-种可满足两单相高压电网之间能量交换的换流装置
本专利技术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 系统
。
技术介绍
在轨道交通供电系统及配电网系统，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。 在中高压电网系统中，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系统的能量变换。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。
技术实现思路
本专利技术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。 本专利技术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η个换流阀模块、1个η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η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η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η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。 本专利技术的有益效果是：本专利技术的换流装置用于设置在两电网之间，该换流装置包 括η个换流阀模块、1个η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η 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η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 关器件实现高压系统的能量交换，提高了系统的可靠性。本专利技术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。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术的换流装置结构原理图； 图2是本专利技术换流装置中单个换流阀模块的结构原理图； 图3是本专利技术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】 下面结合对本专利技术的【具体实施方式】作进一步的说明。 本专利技术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Α和电网Β之间，包括η个换流阀模块、1个η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η绕组变压器对应的副边 连接，η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η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Α和电网Β。 其中每个换流阀模块如图2所示，包括由VI、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 高压系统的能量交换，提系统的可靠性。 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和无功电流进行控制，有功P正比于有功电流i d，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专利技术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专利技术的【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。【权利要求】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η个换流阀模块、1个η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η 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η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η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。【文档编号】H02J3/06GK104113067SQ201410307919【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日 【专利技术者】刘刚, 孙健, 徐明明, 翟超, 安昱, 王青龙, 李继凯, 王鸿飞 申请人:许继电气本文档来自技高网...
【技术保护点】
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。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，孙健，徐明明，翟超，安昱，王青龙，李继凯，王鸿飞，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。