一种均压控制装置和特高压柔性直流输电系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种均压控制装置，包括模块信息采集单元、分层处理器、触发选择处理器、系统信息采集单元和合并单元；模块信息采集单元与分层处理器连接，分层处理器与触发选择处理器连接；系统信息采集单元与合并单元连接，合并单元与触发选择处理器连接；模块信息采集单元用于采集模块化多电平换流器中子模块的电压，分层处理器根据子模块的电压对子模块进行分层，触发选择处理器根据系统信息采集单元采集的信息生成触发信号，从而控制模块化多电平换流器中的子模块。本实用新型专利技术还公开了一种特高压柔性直流输电系统。采用本实用新型专利技术实施例，能够在降低开关频率的同时降低时间复杂度，减少开关器件损耗，延长换流器寿命，提高系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种均压控制装置和特高压柔性直流输电系统
本技术涉及电力系统
，尤其涉及一种均压控制装置和特高压柔性直流输电系统。
技术介绍
近年来，模块化多电平换流器(ModularMultilevelConverter，MMC)，因其在有功功率和无功功率独立控制、新能源接入、异步联网及城市供电等方面的独特优势，已成为柔性直流输电系统的首选换流器拓扑，在世界范围内取得了广泛的应用，并且MMC已由最初的低电压、小容量示范工程向高电压、大容量、多端系统方向快速发展，展现出良好的发展前景。在模块化多电平换流器运行的过程中，电压均衡是控制换流器运行的关键技术，随着MMC工程朝着高电压电平、大容量的方向快速发展，研究更低时间计算复杂度和降低电力电子器件开关频率的MMC均压算法，对MMC的可扩展性、控制性能的提高和损耗的降低具有重要意义。国内外关于柔性直流输电系统电压均衡系统研究较多且应用到工程也较为成熟，现有的均压系统在传统的均压系统基础上进行了优化，但处理器配置资源较高，且无法同时达到降低处理器硬件配置和设备的开关频率，从而造成开关器件的损耗以及降低模块化多电平换流器的寿命。
技术实现思路
本技术实施例的目的是提供一种均压控制装置和特高压柔性直流输电系统，能够在降低开关频率的同时降低时间复杂度，减少开关器件的损耗，从而降低模块化多电平换流器的损耗，延长模块化多电平换流器的寿命，提高了系统的可靠性。为实现上述目的，本技术实施例提供了一种均压控制装置，包括模块信息采集单元、分层处理器、触发选择处理器、系统信息采集单元和合并单元；其中，所述模块信息采集单元与所述分层处理器连接，所述分层处理器与所述触发选择处理器连接；所述系统信息采集单元与所述合并单元连接，所述合并单元与所述触发选择处理器连接；所述模块信息采集单元用于采集模块化多电平换流器中子模块的电压，所述分层处理器根据所述子模块的电压对子模块进行分层，以使所述触发选择处理器根据所述系统信息采集单元采集的信息生成触发信号，从而控制模块化多电平换流器中的子模块。作为上述方案的改进，所述均压控制装置还包括控制单元和调制单元，所述控制单元分别连接所述合并单元和所述调制单元，所述调制单元还连接所述触发选择处理器。作为上述方案的改进，所述模块信息采集单元包括若干个电压传感器，所述电压传感器的数目与所述模块化多电平换流器中子模块的数目相等。作为上述方案的改进，所述系统信息采集单元包括电压测量装置和电流测量装置。与现有技术相比，本技术公开的均压控制装置通过所述模块信息采集单元用于采集模块化多电平换流器中子模块的电压，所述分层处理器根据所述子模块的电压对子模块进行分层，以使所述触发选择处理器根据所述系统信息采集单元采集的信息、调制单元的调制信号和分层处理器的分层结果生成触发信号，从而控制模块化多电平换流器中的子模块。解决了现有技术中的均压系统无法同时达到降低处理器硬件配置和设备的开关频率，从而造成开关器件的损耗以及降低模块化多电平换流器的寿命的问题，能够在降低开关频率的同时降低时间复杂度，减少开关器件的损耗，从而降低模块化多电平换流器的损耗，延长模块化多电平换流器的寿命，提高了系统的可靠性。为实现上述目的，本技术实施例还提供了一种特高压柔性直流输电系统，包括交流系统、变压器、模块化多电平换流器、直流系统以及上述实施例中任一项所述的均压控制装置；其中，所述均压控制装置分别连接所述交流系统、所述模块化多电平换流器和所述直流系统；所述变压器分别连接所述交流系统和所述模块化多电平换流器；所述直流系统分别连接所述模块化多电平换流器和所述均压控制装置。作为上述方案的改进，所述均压控制装置与所述模块化多电平换流器通过光纤连接。与现有技术相比，本技术公开的特高压柔性直流输电系统通过所述均压控制装置采集所述模块化多电平换流器中子模块的电压和桥臂电流，同时所述均压控制装置还采集所述直流系统的电压电流和所述交流系统的电压电流，从而所述均压控制装置根据所述子模块的电压对子模块进行分层，进而所述均压控制装置根据所述系统信息采集单元采集的信息、调制单元的调制信号和分层处理器的分层结果生成触发信号，最后根据触发信号控制模块化多电平换流器中的子模块。解决了现有技术中的均压系统无法同时达到降低处理器硬件配置和设备的开关频率，从而造成开关器件的损耗以及降低模块化多电平换流器的寿命的问题，能够在降低开关频率的同时降低时间复杂度，减少开关器件的损耗，从而降低模块化多电平换流器的损耗，延长模块化多电平换流器的寿命，提高了系统的可靠性。附图说明图1是本技术实施例提供的一种均压控制装置的结构示意图；图2是本技术实施例提供的模块化多电平换流器中子模块的结构示意图；图3是本技术实施例提供的一种均压控制装置中分层处理器的分层示意图；图4是本技术实施例提供的一种特高压柔性直流输电系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例一参见图1，图1是本技术实施例提供的一种均压控制装置的结构示意图；所述均压控制装置适用于模块化多电平换流器，所述均压控制装置包括模块信息采集单元1、分层处理器2、触发选择处理器3、系统信息采集单元4和合并单元5；其中，所述模块信息采集单元1与所述分层处理器2连接，所述分层处理器2与所述触发选择处理器3连接；所述系统信息采集单元4与所述合并单元5连接，所述合并单元5与所述触发选择处理器3连接；所述模块信息采集单元1用于采集模块化多电平换流器中子模块的电压，所述分层处理器2根据所述子模块的电压对子模块进行分层，以使所述触发选择处理器3根据所述系统信息采集单元4采集的信息生成触发信号，从而控制模块化多电平换流器中的子模块。优选的，所述均压控制装置还包括控制单元6和调制单元7，所述控制单元6分别连接所述合并单元5和所述调制单元7，所述调制单元7还连接所述触发选择处理器3。具体的，所述模块信息采集单元1包括若干个电压传感器，所述电压传感器的数目与所述模块化多电平换流器中子模块的数目相等。所述模块信息采集单元1采集所有子模块的电压，并将所述子模块的电压发送给所述分层处理器2。具体的，所述模块信息采集单元1获取所述模块化多电平换流器中桥臂上的每个子模块的电压值以及提取桥臂上的子模块的最大电压值和最小电压值。所述桥臂上的子模块的电压值为同一控制周期内的电压值，所述分层处理器2对所述子模块进行分层，具体包括：参见图2，图2是本技术实施例提供的模块化多电平换流器中子模块的结构示意图；图中所示的SM1～SMN表示所述子模块，对桥臂上的子模块依次标记为第1个子模块，第2个子模块，第3个子模块，、、、，第N个子模块，图中的Lrm表示桥臂电抗器,Rrm表示电阻。需要说明的是，在本实施例中对桥臂上的子模块进行序号标记是为了辨别不同的子模块，除了可以采用数字进行标记，也可以采用字母或其他符号对桥臂上的子模块进行标记。按照以下公本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种均压控制装置，其特征在于，适用于模块化多电平换流器，包括模块信息采集单元、分层处理器、触发选择处理器、系统信息采集单元和合并单元；其中，所述模块信息采集单元与所述分层处理器连接，所述分层处理器与所述触发选择处理器连接；所述系统信息采集单元与所述合并单元连接，所述合并单元与所述触发选择处理器连接；所述模块信息采集单元用于采集模块化多电平换流器中子模块的电压，所述分层处理器根据所述子模块的电压对子模块进行分层，以使所述触发选择处理器根据所述系统信息采集单元采集的信息生成触发信号，从而控制模块化多电平换流器中的子模块。

【技术特征摘要】
1.一种均压控制装置，其特征在于，适用于模块化多电平换流器，包括模块信息采集单元、分层处理器、触发选择处理器、系统信息采集单元和合并单元；其中，所述模块信息采集单元与所述分层处理器连接，所述分层处理器与所述触发选择处理器连接；所述系统信息采集单元与所述合并单元连接，所述合并单元与所述触发选择处理器连接；所述模块信息采集单元用于采集模块化多电平换流器中子模块的电压，所述分层处理器根据所述子模块的电压对子模块进行分层，以使所述触发选择处理器根据所述系统信息采集单元采集的信息生成触发信号，从而控制模块化多电平换流器中的子模块。2.如权利要求1所述的均压控制装置，其特征在于，所述均压控制装置还包括控制单元和调制单元，所述控制单元分别连接所述合并单元和所述调制单元，所述调制单元还连接所述触发选择处理器。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：熊岩，龚文明，饶宏，李岩，许树楷，朱喆，杨柳，
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