【技术实现步骤摘要】
一种柔性直流耗能装置及其环流控制方法
本专利技术涉及耗能装置
，尤其涉及一种柔性直流耗能装置及其环流控制方法。
技术介绍
当柔性直流输电应用于连接孤岛发电系统(如风电场)和交流电网时，当交流电网发生故障后，由于电能无法送出，若不切除发电系统，会导致柔性直流输电系统故障。为了使柔性直流输电系统在电网发生短时故障后能够快速恢复，需要安装耗能装置，在电网期间消耗多余功率，可以在发电系统不切除的情况实现故障穿越。目前，耗能装置有多种实现方案：(1)在直流线路中安装直流斩波电路，直流斩波电路由串联IGBT和耗能电阻构成，在电网故障期间，串联IGBT导通，由耗能电阻消耗功率。但是，由于柔性直流输电的直流电压一般在数百千伏，而IGBT的额定电压较低，因此需要将大量IGBT进行串联，并保持器件高度的一致性，否则会在开通或关断IGBT时依次击穿，因此该方案的技术实现难度很高。(2)在直流线路中安装直流模块化耗能装置，模块化耗能装置由多个含有耗能电阻和IGBT、电容等器件的子模块构成，在电网故障期间，各子模块导通内部的耗能电阻消耗功率。但是，由于各模块中含有电容，需要保持各电容...
【技术保护点】
1.一种柔性直流耗能装置，其特征在于，包括混合型模块化多电平换流器；所述混合型模块化多电平换流器包括三相单元，每个单元分为上桥臂和下桥臂，每个桥臂由至少一个子模块串联构成；其中，所述子模块包括第一子模块和第二子模块；仅一相单元的子模块为第一子模块，其余两相单元的子模块为第二子模块；其中，所述第一子模块为带有斩波电路的半桥子模块或带有斩波电路的全桥子模块，所述第二子模块为半桥子模块或全桥子模块；当其中一相单元的子模块为所述带有斩波电路的半桥子模块时，其余两相单元的子模块为所述半桥子模块；当其中一相单元的子模块为所述带有斩波电路的全桥子模块时，其余两相单元的子模块为所述全桥子模块。
【技术特征摘要】
1.一种柔性直流耗能装置，其特征在于，包括混合型模块化多电平换流器；所述混合型模块化多电平换流器包括三相单元，每个单元分为上桥臂和下桥臂，每个桥臂由至少一个子模块串联构成；其中，所述子模块包括第一子模块和第二子模块；仅一相单元的子模块为第一子模块，其余两相单元的子模块为第二子模块；其中，所述第一子模块为带有斩波电路的半桥子模块或带有斩波电路的全桥子模块，所述第二子模块为半桥子模块或全桥子模块；当其中一相单元的子模块为所述带有斩波电路的半桥子模块时，其余两相单元的子模块为所述半桥子模块；当其中一相单元的子模块为所述带有斩波电路的全桥子模块时，其余两相单元的子模块为所述全桥子模块。2.如权利要求1所述的柔性直流耗能装置，其特征在于，所述混合型模块化多电平换流器还包括至少一个第一桥臂电抗器和至少一个第二桥臂电抗器；所述上桥臂的一端连接至直流母线的正极，另一端通过所述第一桥臂电抗器连接至三相交流系统；所述下桥臂的一端连接至所述直流母线的负极，另一端通过所述第二桥臂电抗器连接至所述三相交流系统。3.如权利要求1所述的柔性直流耗能装置，其特征在于，所述第一模块包括斩波电路，所述斩波电路包括第一开关单元和第一电阻；所述第一开关单元与所述第一电阻串联连接。4.如权利要求3所述的柔性直流耗能装置，其特征在于，所述带有斩波电路的半桥子模块包括第二开关单元、第三开关单元、第一电容和所述斩波电路；所述第一电容与相串联连接的所述第二开关单元和所述第三开关单元并联连接；所述斩波电路与所述第一电容并联连接；所述带有斩波电路的全桥子模块包括第四开关单元、第五开关单元、第六开关单元、第七开关单元、第二电容和所述斩波电路；所述第二电容与相串联连接的所述第四开关单元和所述第五开关单元并联连接；所述第二电容与相串联连接的所述第六开关单元和所述第七开关单元并联连接；所述斩波电路与所述第二电容并联连接。5.如权利要求3和4所述的柔性直流耗能装置，其特征在于，开关单元包括绝缘栅双极型晶体管和二极管；所述绝缘栅双极型晶体管的集电极与所述二极管的负极相连接，所述绝缘栅双极型晶体管的发射极与所述二极管的正极相连接。6.一种如权利要求1所述的柔性直流耗能装置的环流控制方法，其特征在于，包括：将所述第一子模块对应的单元设置为A相单元，将所述第二子模块对应的单元设置为B相单元和C相单元；所述B相单元根据获取到的B相电流和B相电压，计算B相瞬时功率，进而根据所述B相瞬时功率计算B相直流电流参考值，从而根据获取到的B相上桥臂电流、B相下桥臂电流和所述B相...
【专利技术属性】
技术研发人员：常怡然，
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，
类型：发明
国别省市：广东,44
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