【技术实现步骤摘要】
一种柔性励磁功率单元并联拓扑结构及其控制方法
本专利技术属于发电机励磁系统领域，具体地说是一种柔性励磁功率单元并联拓扑结构及其控制方法。
技术介绍
近年来，特高压交直流输电技术在我国得到了广泛的应用，全球能源互联网战略快速推进。此外，为满足经济社会快速发展的用电需求，满足清洁排放和对环保的要求，各大电网将陆续有大批风电、光伏等新能源机组接入电网。大规模、高比例的风电、光伏等可再生能源的并网给能源结构的优化与环境问题的缓解带来了崭新机遇，但同时也对电网的运行和控制提出了严峻的挑战。电力电子化电力系统在超低频功率振荡、次同步振荡、毫秒级无功电压支撑等电磁/机电混合领域的运行风险增加、控制手段匮乏。这些问题的解决和设备性能提升，在一次系统采取措施成本很高，难度也很大。如能通过改进大型同步发电机励磁控制系统及其控制策略实现，效果将会更加显著，同时成本也大幅度降低。目前，常规发电机励磁系统是基于半控器件晶闸管整流的方式实现，其控制速度慢、且仅可以控制器件开通无法控制关断。因此，常规励磁系统仅可以通过控制整流输出的直流电压幅值来...
【技术保护点】
1.一种柔性励磁功率单元并联拓扑结构，其特征在于，包括多组并联的柔性励磁功率单元，每组柔性励磁功率单元包含一个前级双向交流-直流换流器和一个后级双向直流-直流换流器两级电路，前级双向交流-直流换流器与后级双向直流-直流换流器经中间直流电容回路相连；/n所述前级双向交流-直流换流器的三相交流输入侧为柔性励磁功率单元的输入侧；所述后级双向直流-直流换流器的直流输出侧为柔性励磁功率单元的输出侧；所述多组柔性励磁功率单元的输入侧各自均配置串联的交流侧滤波电抗器和交流断路器后再并联，并与励磁变压器的三相交流低压侧相连，励磁变压器的三相交流高压侧与发电机机端相连；所述多组柔性励磁功率单...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种柔性励磁功率单元并联拓扑结构，其特征在于，包括多组并联的柔性励磁功率单元，每组柔性励磁功率单元包含一个前级双向交流-直流换流器和一个后级双向直流-直流换流器两级电路，前级双向交流-直流换流器与后级双向直流-直流换流器经中间直流电容回路相连；
所述前级双向交流-直流换流器的三相交流输入侧为柔性励磁功率单元的输入侧；所述后级双向直流-直流换流器的直流输出侧为柔性励磁功率单元的输出侧；所述多组柔性励磁功率单元的输入侧各自均配置串联的交流侧滤波电抗器和交流断路器后再并联，并与励磁变压器的三相交流低压侧相连，励磁变压器的三相交流高压侧与发电机机端相连；所述多组柔性励磁功率单元的输出侧各自均配置串联的直流侧滤波电抗器和直流断路器后再并联，并与发电机励磁绕组相连。
2.如权利要求1所述的柔性励磁功率单元并联拓扑结构，其特征在于，所述前级双向交流-直流换流器采用三电平电压源型换流器；所述后级双向直流-直流换流器采用五电平H桥直流换流器；所述中间直流电容回路包含两组并联的前后级中间直流电容单元；
所述三电平电压源型换流器的直流输出侧通过正极、中性点、负极与前级中间直流电容单元相连；所述五电平H桥直流换流器的直流输入侧通过正极、中性点、负极与后级中间直流电容单元相连；
所述中间直流电容单元包含两组相互串联的上桥直流电容组和下桥直流电容组，上桥直流电容组的正极为中间直流电容单元正极，上桥直流电容组的负极与下桥直流电容组的正极相连构成中间直流电容单元中性点，下桥直流电容组的负极为中间直流电容单元负极；所述前级中间直流电容单元和后级中间直流电容单元仅通过正极和负极相连。
3.如权利要求1或2所述的柔性励磁功率单元并联拓扑结构，其特征在于，所述中间直流电容回路还包含过电压保护回路，抑制中间直流电容回路在系统故障下出现的过电压。
技术研发人员：张建承，熊鸿韬，吴跨宇，楼伯良，吴龙，华文，黄晓明，杨滢，孙维真，韩兵，陶征，李旭，何吉祥，汪宗恒，卢嘉华，林进钿，王子龙，胡明康，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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