柔性合环开关、供电网络及控制方法技术

技术编号:32461679 阅读:29 留言:0更新日期:2022-02-26 08:51
本申请提出一种柔性合环开关、供电网络及控制方法。柔性合环开关包括换流链,第一隔断开关、第一旁路开关、第二旁路开关和主控制单元,其中:换流链包括N个子模块,N为大于等于1的整数;子模块包括全桥功率单元和直流电容;全桥功率单元的直流端并联直流电容,子模块的全桥功率单元的交流端依次串联;第一隔断开关与换流链串联连接;第一旁路开关,与换流链和第一隔断开关组成的串联支路并联;第二旁路开关,与换流链并联;第二旁路开关为机械开关或半导体器件。主控制单元,控制全桥功率单元、换流链、第一隔断开关和第一旁路开关和第二旁路开关。柔性合环开关可实现不同的交流母线合环运行或倒闸操作。运行或倒闸操作。运行或倒闸操作。

【技术实现步骤摘要】
柔性合环开关、供电网络及控制方法


[0001]本申请涉及电力电子变流
,具体而言,涉及一种柔性合环开关、供电网络及控制方法。

技术介绍

[0002]随着用户对用电需求、电能质量及供电可靠性等要求的不断提高,传统的供电网络越来越难以满足用户的供电需求。现有的供配电网络,在其中一条线路过负荷或者故障时,就会经常导致较大范围的停电。
[0003]因此,电网引入合环运行的运行方式,就是把电气性能相同的变电站或变压器互相连接成一个环状的输配电系统,使原来或单回路运行的输电或供电网络经两回或多回输电线路连接成为单环路或多环路运行的环网运行方式。
[0004]电网合环运行的好处是它们之间可以相互送电和变电,互相支援,互相调剂,互为备用。这样既可以提高电网或供电的可靠性,又保证重要负荷的用电。
[0005]但是,供电网络合环运行的条件是需要合环的母线之间幅值和相位差不能过大,以免在合环过程中产生冲击电流,危害设备安全运行。
[0006]而现有技术已有采用柔性合环的方案,即通过电力电子设备进行合环操作,如采用AC
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性合环开关,其特征在于,所述柔性合环开关包括换流链、第一隔断开关、第一旁路开关、第二旁路开关和主控制单元,其中:所述换流链包括N个子模块,N为大于等于1的整数;所述子模块包括全桥功率单元和直流电容,所述全桥功率单元包括全控半导体器件;所述全桥功率单元的直流端并联所述直流电容,所述子模块的全桥功率单元的交流端依次串联;所述第一隔断开关与所述换流链串联连接;所述第一旁路开关,与所述换流链和所述第一隔断开关组成的串联支路并联;所述第二旁路开关,与所述换流链并联;所述主控制单元,控制所述全桥功率单元、所述换流链、所述第一隔断开关和所述第一旁路开关和所述第二旁路开关。2.根据权利要求1所述的柔性合环开关,其特征在于,所述柔性合环开关还包括供能单元:所述供能单元包括至少一个隔离变压器或/和N个电流互感器;所述隔离变压器的原边绕组连接交流电源,副边绕组经整流或可控整流回路后与至少一个所述子模块的直流电容电连接,或经导线短路构成短路环;所述N个电流互感器的副边绕组环绕所述短路环,输出端经整流或可控整流回路后与N个所述子模块的直流电容电连接;所述与隔离变压器副边连接的子模块定义为供能子模块。3.根据权利要求1所述的柔性合环开关,其特征在于,所述全桥功率单元直流侧并联或通过DC/DC变换器并联电池或/和超级电容或/和光伏发电单元;所述电池或/和超级电容或/和光伏发电单元串联接触器或/和熔丝。4.根据权利要求1所述的柔性合环开关,其特征在于,所述全桥功率单元的交流端串联滤波支路,所述滤波支路包括电感或电感与电容。5.根据权利要求1

4中任一项所述的柔性合环开关,其特征在于,所述柔性合环开关还包括第二隔断开关:所述第二隔断开关与所述换流链串联,与所述第一隔断开关在所述换流链的两端。6.根据权利要求2所述的柔性合环开关,其特征在于,所述主控制单元被配置为:所述供能子模块的直流电容被充电,达到阈值后该子模块的主控制单元启动;控制闭合所述第二旁路开关;控制所述供能子模块功率单元的交流端口输出直流电压,为其他所述子模块的直流电容充电,达到阈值后所有所述子模块主控制单元启动;循环控制部分所述子模块功率单元的交流端输出零电平,使所有所述子模块的直流电容电压达到额定值。7.一种多母线柔性合环开关,通过导线连接在第I母线、第II母线和第III母线之间,其特征在于,所述多母线柔性合环开关包括:换流链包括N个子模块,N为大于等于1的整数;所述子模块包括全桥功率单元和直流电容,所述全桥功率单元包括全控半导体器件;所述全桥功率单元的直流端并联所述直流电容,所述子模块的全桥功率单元的交流端依次串联;第二旁路开关,与所述换流链并联;
第三旁路开关,电连接所述第I母线和所述第II母线;第四旁路开关,电连接所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢晔源王宇连建阳祁琦
申请(专利权)人:南京南瑞继保工程技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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