一种相位360°合成型直接潮流控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种相位360°合成型直接潮流控制器，包括三相输入变压模块、单相Buck交流单元电路模块、输出滤波模块、以及三相输出变压模块；单相Buck交流单元电路模块包括设置6个相互独立的单相Buck交流单元电路，输出滤波模块包括3个输出滤波器，在三相输入变压模块与单相Buck交流单元电路模块之间设置输入选择开关，或在输出滤波模块与三相输出变压模块之间设置输出选择开关；或单相Buck交流单元电路模块包括设置9个相互独立的单相Buck交流单元电路，输出滤波模块包括3个输出滤波器。本实用新型专利技术通过增设一个选择开关或者不需要增设选择开关就能实现输出电压相位角的360°调节，简化了电路结构，降低了设备造价，减少了安全隐患。

A Direct Power Flow Controller with a Phase of 360 Degree Composite

The utility model discloses a phase 360 degree composite direct power flow controller, which includes three-phase input voltage converter module, single-phase Buck AC unit circuit module, output filter module and three-phase output voltage converter module. The single-phase Buck AC unit circuit module includes six independent single-phase Buck AC unit circuits, and the output filter module includes three output filters in three-phase. The input selection switch is set between the input transformer module and the single-phase Buck AC unit circuit module, or the output selection switch is set between the output filter module and the three-phase output transformer module; or the single-phase Buck AC unit circuit module includes nine independent single-phase Buck AC unit circuits, and the output filter module includes three output filters. The utility model realizes 360 degree adjustment of the phase angle of output voltage by adding a selection switch or without adding a selection switch, simplifies the circuit structure, reduces the cost of equipment and reduces potential safety hazards.

【技术实现步骤摘要】
一种相位360°合成型直接潮流控制器
本技术涉及电力电子变换
，具体涉及一种相位360°合成型直接潮流控制器（Directpowerflowcontroller，DPFC）。
技术介绍
电力作为基础能源，是国民经济健康发展的重要保障。电力系统中的潮流包含有功潮流和无功潮流，总体上由电源、负荷和供电网络三者共同决定。在基础建设投资不足且周期过长、以及现有电力系统设施相对滞后的情况下，提高对电网的潮流控制能力，从而增强电力系统的稳定性，提高其利用率和电网的电能传输能力，具有重要的经济效益和社会意义。在传统放射状电网系统中，控制电压幅值即可控制电网中的电能传输，其有效方法是采用抽头变压器和并联无功补偿。但对于网状电网系统，该方法不适用，因为它不能控制各条支路的电流。而且，在多条传输线并联的电网系统或网状电网系统中，首条达到热极限（对应最大传输电流）的传输线限制了整个电网的电能传输能力，即使此时其它传输线的载流能力还未得到充分利用。为了有效地控制线路潮流、提高电网的电能传输能力和电力系统的稳定性，柔性交流传输系统（FlexibleACtransmissionsystem，FACTS）技术被广泛研究和应用。但大多数FACTS装置只有一个控制自由度，不能对电网中的有功潮流和无功潮流同时进行分别控制，或由于采用大容量直流储能元件而导致设备故障率高、寿命周期短、维护费用高等诸多问题。
技术实现思路
本技术的专利技术目的是提供一种相位360°合成型直接潮流控制器，只包含简单的Buck交流单元电路，仅通过一级功率变换，可以同时控制电网传送端的电压相位和幅值，能够分别控制线路中的有功潮流和无功潮流，并实现输出电压相位角的360°调节。为达到上述专利技术目的，本技术采用的技术方案是：一种相位360°合成型直接潮流控制器，该直接潮流控制器包括三相输入变压模块、输入选择开关、单相Buck交流单元电路模块、输出滤波模块、以及三相输出变压模块；所述直接潮流控制器的输入端并联接入高压电网，所述直接潮流控制器的输出端串联接入高压电网；所述输入选择开关连接到三相输入变压模块的一次侧或二次侧；所述单相Buck交流单元电路模块包括6个电路结构一致的第一A相Buck交流单元电路、第二A相Buck交流单元电路、第一B相Buck交流单元电路、第二B相Buck交流单元电路、第一C相Buck交流单元电路和第二C相Buck交流单元电路;所述输出滤波模块包括第一输出滤波器、第二输出滤波器和第三输出滤波器；所述第一A相Buck交流单元电路的输出端与第二B相Buck交流单元电路的输出端串联后连接到第一输出滤波器的输入端，所述第一B相Buck交流单元电路的输出端与第二C相Buck交流单元电路的输出端串联后连接到第二输出滤波器的输入端，所述第一C相Buck交流单元电路的输出端与第二A相Buck交流单元电路的输出端串联后连接到第三输出滤波器的输入端。上述技术方案中，所述三相输入变压模块为三相输入变压器或三相输入变压器组，所述三相输入变压器或三相输入变压器组的一次侧为三角形连接，二次侧包括相互独立的第一A相输出绕组、第二A相输出绕组、第一B相输出绕组、第二B相输出绕组、第一C相输出绕组和第二C相输出绕组。上述技术方案中，当所述输入选择开关连接到三相输入变压器或三相输入变压器组的一次侧时；所述输入选择开关的输入端并联接入高压电网，所述输入选择开关的输入端包括第一输入端点、第二输入端点和第三输入端点，所述输入选择开关的A相输出端连接到三相输入变压器或三相输入变压器组的A相输入端，所述输入选择开关的B相输出端连接到三相输入变压器或三相输入变压器组的B相输入端，所述输入选择开关的C相输出端连接到三相输入变压器或三相输入变压器组的C相输入端；所述第一A相输出绕组连接到第一A相Buck交流单元电路的输入端，所述第二A相输出绕组连接到第二A相Buck交流单元电路的输入端，所述第一B相输出绕组连接到第一B相Buck交流单元电路的输入端，所述第二B相输出绕组连接到第二B相Buck交流单元电路的输入端，所述第一C相输出绕组连接到第一C相Buck交流单元电路的输入端，所述第二C相输出绕组连接到第二C相Buck交流单元电路的输入端。上述技术方案中，所述第一输出滤波器包括第一输出滤波电感和第一输出滤波电容；所述第二输出滤波器包括第二输出滤波电感和第二输出滤波电容；所述第三输出滤波器包括第三输出滤波电感和第三输出滤波电容。本技术还公开了另一种方案，一种相位360°合成型直接潮流控制器，该直接潮流控制器包括三相输入变压模块、单相Buck交流单元电路模块、输出滤波模块、输出选择开关、以及三相输出变压模块；所述直接潮流控制器的输入端并联接入高压电网，所述直接潮流控制器的输出端串联接入高压电网；所述输出选择开关连接到三相输出变压模块的一次侧或二次侧；所述单相Buck交流单元电路模块包括6个电路结构一致的第一A相Buck交流单元电路、第二A相Buck交流单元电路、第一B相Buck交流单元电路、第二B相Buck交流单元电路、第一C相Buck交流单元电路和第二C相Buck交流单元电路;所述输出滤波模块包括第一输出滤波器、第二输出滤波器和第三输出滤波器；所述第一A相Buck交流单元电路的输出端与第二B相Buck交流单元电路的输出端串联后连接到第一输出滤波器的输入端，所述第一B相Buck交流单元电路的输出端与第二C相Buck交流单元电路的输出端串联后连接到第二输出滤波器的输入端，所述第一C相Buck交流单元电路的输出端与第二A相Buck交流单元电路的输出端串联后连接到第三输出滤波器的输入端。上述技术方案中，所述三相输入变压模块为三相输入变压器或三相输入变压器组，所述三相输入变压器或三相输入变压器组的一次侧为三角形连接，二次侧包括相互独立的第一A相输出绕组、第二A相输出绕组、第一B相输出绕组、第二B相输出绕组、第一C相输出绕组和第二C相输出绕组；所述第一A相输出绕组连接到第一A相Buck交流单元电路的输入端，所述第二A相输出绕组连接到第二A相Buck交流单元电路的输入端，所述第一B相输出绕组连接到第一B相Buck交流单元电路的输入端，所述第二B相输出绕组连接到第二B相Buck交流单元电路的输入端，所述第一C相输出绕组连接到第一C相Buck交流单元电路的输入端，所述第二C相输出绕组连接到第二C相Buck交流单元电路的输入端。上述技术方案中，所述三相输出变压模块为三相输出变压器或三相输出变压器组；所述三相输出变压器或三相输出变压器组的一次侧包括相互独立的A相输入绕组、B相输入绕组和C相输入绕组，所述三相输出变压器或三相输出变压器组的二次侧包括相互独立的A相输出绕组、B相输出绕组和C相输出绕组；当所述输出选择开关连接到三相输出变压器或三相输出变压器组的一次侧时；所述输出选择开关的输入端分别连接到第一输出滤波器、第二输出滤波器和第三输出滤波器的输出端，所述输出选择开关的A相输出端连接到三相输出变压器或三相输出变压器组的A相输入绕组，所述输出选择开关的B相输出端连接到三相输出变压器或三相输出变压器组的B相输入绕组，所述输出选择开关的C相输出端连接到三相输出变压器或三相输出变压器组的C相输入绕组。本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相位360°合成型直接潮流控制器，其特征在于：该直接潮流控制器包括三相输入变压模块、输入选择开关、单相Buck交流单元电路模块、输出滤波模块、以及三相输出变压模块；所述直接潮流控制器的输入端并联接入高压电网，所述直接潮流控制器的输出端串联接入高压电网；所述输入选择开关连接到三相输入变压模块的一次侧或二次侧；所述单相Buck交流单元电路模块包括6个电路结构一致的第一A相Buck交流单元电路、第二A相Buck交流单元电路、第一B相Buck交流单元电路、第二B相Buck交流单元电路、第一C相Buck交流单元电路和第二C相Buck交流单元电路;所述输出滤波模块包括第一输出滤波器、第二输出滤波器和第三输出滤波器；所述第一A相Buck交流单元电路的输出端与第二B相Buck交流单元电路的输出端串联后连接到第一输出滤波器的输入端，所述第一B相Buck交流单元电路的输出端与第二C相Buck交流单元电路的输出端串联后连接到第二输出滤波器的输入端，所述第一C相Buck交流单元电路的输出端与第二A相Buck交流单元电路的输出端串联后连接到第三输出滤波器的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种相位360°合成型直接潮流控制器，其特征在于：该直接潮流控制器包括三相输入变压模块、输入选择开关、单相Buck交流单元电路模块、输出滤波模块、以及三相输出变压模块；所述直接潮流控制器的输入端并联接入高压电网，所述直接潮流控制器的输出端串联接入高压电网；所述输入选择开关连接到三相输入变压模块的一次侧或二次侧；所述单相Buck交流单元电路模块包括6个电路结构一致的第一A相Buck交流单元电路、第二A相Buck交流单元电路、第一B相Buck交流单元电路、第二B相Buck交流单元电路、第一C相Buck交流单元电路和第二C相Buck交流单元电路;所述输出滤波模块包括第一输出滤波器、第二输出滤波器和第三输出滤波器；所述第一A相Buck交流单元电路的输出端与第二B相Buck交流单元电路的输出端串联后连接到第一输出滤波器的输入端，所述第一B相Buck交流单元电路的输出端与第二C相Buck交流单元电路的输出端串联后连接到第二输出滤波器的输入端，所述第一C相Buck交流单元电路的输出端与第二A相Buck交流单元电路的输出端串联后连接到第三输出滤波器的输入端。2.根据权利要求1所述的相位360°合成型直接潮流控制器，其特征在于：所述三相输入变压模块为三相输入变压器或三相输入变压器组，所述三相输入变压器或三相输入变压器组的一次侧为三角形连接，二次侧包括相互独立的第一A相输出绕组、第二A相输出绕组、第一B相输出绕组、第二B相输出绕组、第一C相输出绕组和第二C相输出绕组。3.根据权利要求2所述的相位360°合成型直接潮流控制器，其特征在于：当所述输入选择开关连接到三相输入变压器或三相输入变压器组的一次侧时；所述输入选择开关的输入端并联接入高压电网，所述输入选择开关的输入端包括第一输入端点、第二输入端点和第三输入端点，所述输入选择开关的A相输出端连接到三相输入变压器或三相输入变压器组的A相输入端，所述输入选择开关的B相输出端连接到三相输入变压器或三相输入变压器组的B相输入端，所述输入选择开关的C相输出端连接到三相输入变压器或三相输入变压器组的C相输入端；所述第一A相输出绕组连接到第一A相Buck交流单元电路的输入端，所述第二A相输出绕组连接到第二A相Buck交流单元电路的输入端，所述第一B相输出绕组连接到第一B相Buck交流单元电路的输入端，所述第二B相输出绕组连接到第二B相Buck交流单元电路的输入端，所述第一C相输出绕组连接到第一C相Buck交流单元电路的输入端，所述第二C相输出绕组连接到第二C相Buck交流单元电路的输入端。4.根据权利要求1所述的相位360°合成型直接潮流控制器，其特征在于：所述第一输出滤波器包括第一输出滤波电感和第一输出滤波电容；所述第二输出滤波器包括第二输出滤波电感和第二输出滤波电容；所述第三输出滤波器包括第三输出滤波电感和第三输出滤波电容。5.一种相位360°合成型直接潮流控制器，其特征在于：该直接潮流控制器包括三相输入变压模块、单相Buck交流单元电路模块、输出滤波模块、输出选择开关、以及三相输出变压模块；所述直接潮流控制器的输入端并联接入高压电网，所述直接潮流控制器的输出端串联接入高压电网；所述输出选择开关连接到三相输出变压模块的一次侧或二次侧；所述单相Buck交流单元电路模块包括6个电路结构一致的第一A相Buck交流单元电路、第二A相Buck交流单元电路、第一B相Buck交流单元电路、第二B相Buck交流单元电路、第一C相Buck交流单元电路和第二C相Buck交流单元电路;所述输出滤波模块包括第一输出滤波器、第二输出滤波器和第三输出滤波器；所述第一A相Buck交流单元电路的输出端与第二B相Buck交流单元电路的输出端串联后连接到第一输出滤波器的输入端，所述第一B相Buck交流单元电路的输出端与第二C相Buck交流单元电路的输出端串联后连接到第二输出滤波器的输入端，所述第一C相Buck交流单元电路的输出端与第二A相Buck交流单元电路的输出端串联后连接到第三输出滤波器的输入端。6.根据权利要求5所述的相位360°合成型直接潮流控制器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张友军，袁琴，朱向群，金宏，张玉珍，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32