模块化多电平换流器的直流融冰转换电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种模块化多电平换流器的直流融冰转换电路，模块化多电平换流器的直流融冰转换电路包括四个模式转换组合开关。模块化多电平换流器有六支换流桥臂，其中以两支换流桥臂为一组分成三组，第一组直接进行串联，两支桥臂的串联连接点接入交流系统，第二组和第三组分别通过一个模式转换组合开关相连，各自的模式转换组合开关分别与交流系统相连，三组换流桥臂在两端以星形方式相连，星形联接点分别与直流正负极线相连。通过模块转换开关将模块化多电平换流器由直流输电模式转换为直流融冰模式后，模块化多电平换流器由交流系统单相供电，并通过另外两相交流端子输出直流电流对直流线路进行融冰作业。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子电路
，特别是涉及模块化多电平换流器的直流融冰转换电路。
技术介绍
输电线路在冬季覆冰严重威胁电力系统的安全运行。由于导线上增加了冰载荷，对导线、铁塔和金具都会带来一定的机械损坏，覆冰严重时会断线、倒杆塔，导致大面积停电事故，对国民经济造成重大损失。随着全球气候的不断恶化，冰灾对输电线路造成的危害越发严重。特别是2008年初的冰灾，对我国电网造成了巨大的损失。国内外研究融冰的几种思路为:将电能转化为热能融冰；将电能转化为机械能以破坏输电线上的覆冰的物理结构，达到使覆冰脱落的目的；直接破坏物理结构的机械法除冰。我国自上世纪70年代以来就一直在220kV以下线路上采用交流短路方法对严重覆冰线路进行融冰，对防止冰灾起到了一定的作用。由于交流融冰需要很高的热量，且交流线路存在电抗，致使220kV及以下线路融冰时要求的融冰电源容量是线路实际融冰功率的5-10倍；对于500kV以上超高压和特高压交流输电线路融冰时要求的融冰电源容量是线路实际融冰功率的10-20倍。在实施交流电流短路融冰时往往存在融冰电源容量远远不足的问题。因此，对于500kV或更高电压等级输电线来说，由于难以找到满足要求的融冰电源，采用交流短路融冰方案不可行。由于交流短路融冰法的局限，国际上自上世纪80年代开始就一直在探讨直流融冰的可能和开发直流融冰装置。1998年的北美冰风暴灾难后，魁北克水电局与AREVA公司合作开发了一套直流融冰装置，该装置装设于魁北克的L6vis变电站，2008年完成现场调试。但是到目前为止，该装置还没有用于过实际融冰。2008年冰灾后，我国电力科技工作者自主进行了直流融冰技术及装置的研发，成功研发出了具有完全自主知识产权的大功率直流融冰装置，主要包括带专用整流变压器、不带专用整流变压器和车载移动式等多种型式，进而在全国进行了推广应用。模块化多电平换流器是一种采用大功率电力电子器件和模块化拓扑结构设计的换流器，既可以作为柔性直流输电系统的换流器，也可以作为独立的无功发生装置，其具有输出谐波特性好、响应速度快、易于安装和制造等特点，可以为电网提供快速动态无功支撑，提高电网电压稳定性。基于模块化多电平换流器的柔性直流输电在国内发展迅速，目前已建成最大传输容量1000MW的直流输电工程。在直流输电系统中，通常需要配备一台专用的直流融冰装置用于线路融冰作业。直流融冰装置输出一定的直流电压，对短接的直流线路输出较大的直流电流以实现融冰功能，但专门配备专用直流融冰装置的成本较高，还增加了直流输电系统的复杂性。
技术实现思路
基于此，有必要针对直流输电系统中配备专用的直流融冰装置的成本高和增加直流输电系统的复杂性的问题，提供一种模块化多电平换流器的直流融冰转换电路。—种模块化多电平换流器的直流融冰转换电路，包括第一模式转换组合开关、第二模式转换组合开关、第三模式转换组合开关、第四模式转换组合开关；模块化多电平换流器包括第一换流桥臂、第二换流桥臂、第三换流桥臂、第四换流桥臂、第五换流桥臂、第六换流桥臂，第一换流桥臂的一端和第二换流桥臂的一端相连于串联连接点，串联连接点与交流系统相连；第三换流桥臂的一端和第四换流桥臂的一端分别与第一模式转换组合开关相连，第一模式转换组合开关与交流系统相连；第五换流桥臂的一端和第六换流桥臂的一端分别与第二模式转换组合开关相连，第二模式转换组合开关与交流系统相连；第一换流桥臂的另一端、第三换流桥臂的另一端和第五换流桥臂的另一端均连接于第三模式转换组合开关，第三模式转换组合开关与直流正极线相连，第三模式转换组合开关还与第一模式转换组合开关相连；第二换流桥臂的另一端、第四换流桥臂的另一端和第六换流桥臂的另一端均连接于第四模式转换组合开关，第四模式转换组合开关与直流负极线相连，第四模式转换组合开关还与第二模式转换组合开关相连。—种直流融冰装置，包括模块化多电平换流器和模块化多电平换流器的直流融冰转换电路。根据上述本技术的方案，模块化多电平换流器的直流融冰转换电路包括四个模式转换组合开关。模块化多电平换流器有六支换流桥臂，其中以两支换流桥臂为一组分成三组，第一组直接进行串联，两支桥臂的串联连接点接入交流系统，第二组和第三组分别通过一个模式转换组合开关相连，各自的模式转换组合开关分别与交流系统相连，三组换流桥臂在两端以星形方式相连，星形联接点分别与直流正负极线相连。当模块化多电平换流器处于直流输电运行工况下时，模式转换组合开关将模块化多电平换流器的一端(即交流端子)接入交流系统，另一端(即直流端子)接入直流正负极线；当模块化多电平换流器处于直流融冰运行工况下时，模式转换组合开关将模块化多电平换流器的直流端子与直流正负极线断开，将两相交流端子接入直流正负极线。通过模块转换开关将模块化多电平换流器由直流输电模式转换为直流融冰模式后，模块化多电平换流器由交流系统单相供电，并通过另外两相交流端子输出电流对直流线路进行融冰作业，由此即可通过在模块化多电平换流器上添加简单的转换电路实现直流融冰，而不需要专门配备专用直流融冰装置，降低了直流融冰的成本，减少了直流输电系统的复杂性。【附图说明】图1是其中一个实施例中模块化多电平换流器的直流融冰转换电路的结构示意图；图2是其中一个实施例中模块化多电平换流器的直流融冰转换电路的电路示意图；图3是其中一个实施例中模块化多电平换流器的直流融冰转换电路的电路示意图。【具体实施方式】为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的【具体实施方式】仅仅用以解释本技术，并不限定本技术的保护范围。参见图1所示，为本技术的模块化多电平换流器的直流融冰转换电路的实施例。该实施例中的模块化多电平换流器的直流融冰转换电路，包括第一模式转换组合开关100、第二模式转换组合开关110、第三模式转换组合开关120、第四模式转换组合开关130 ;模块化多电平换流器包括第一换流桥臂A1、第二换流桥臂A2、第三换流桥臂A3、第四换流桥臂A4、第五换流桥臂A5、第六换流桥臂A6，第一换流桥臂A1的一端和第二换流桥臂A2的一端相连于串联连接点，串联连接点与交流系统相连；第三换流桥臂A3的一端和第四换流桥臂A4的一端分别与第一模式转换组合开关100相连，第一模式转换组合开关100与交流系统相连；第五换流桥臂A5的一端和第六换流桥臂A6的一端分别与第二模式转换组合开关110相连，第二模式转换组合开关110与交流系统相连；第一换流桥臂A1的另一端、第三换流桥臂A3的另一端和第五换流桥臂A5的另一端均连接于第三模式转换组合开关120，第三模式转换组合开关120与直流正极线相连，第三模式转换组合开关120还与第一模式转换组合开关100相连；第二换流桥臂A2的另一端、第四换流桥臂A4的另一端和第六换流桥臂A6的另一端均连接于第四模式转换组合开关130，第四模式转换组合开关130与直流负极线相连，第四模式转换组合开关130还与第二模式转换组合开关110当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化多电平换流器的直流融冰转换电路，其特征在于，包括第一模式转换组合开关、第二模式转换组合开关、第三模式转换组合开关、第四模式转换组合开关；所述模块化多电平换流器包括第一换流桥臂、第二换流桥臂、第三换流桥臂、第四换流桥臂、第五换流桥臂和第六换流桥臂，所述第一换流桥臂的一端和所述第二换流桥臂的一端相连于串联连接点，所述串联连接点与交流系统相连；所述第三换流桥臂的一端和所述第四换流桥臂的一端分别与所述第一模式转换组合开关相连，所述第一模式转换组合开关还与所述交流系统相连；所述第五换流桥臂的一端和所述第六换流桥臂的一端分别与所述第二模式转换组合开关相连，所述第二模式转换组合开关还与所述交流系统相连；所述第一换流桥臂的另一端、所述第三换流桥臂的另一端和所述第五换流桥臂的另一端分别与所述第三模式转换组合开关相连，所述第三模式转换组合开关还与直流正极线相连，所述第三模式转换组合开关还与所述第一模式转换组合开关相连；所述第二换流桥臂的另一端、所述第四换流桥臂的另一端和所述第六换流桥臂的另一端分别与所述第四模式转换组合开关连接，所述第四模式转换组合开关还与直流负极线相连，所述第四模式转换组合开关还与所述第二模式转换组合开关相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗雨，许树楷，杨柳，侯婷，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，
类型：新型
国别省市：广东;44