柔性多状态开关装置、多状态切换方法及交流系统制造方法及图纸

本申请提出一种柔性多状态开关装置、多状态切换方法及交流系统。开关装置包括换流链、第一旁路开关、供能单元和取能单元，换流链包括N个串联的子模块，N≥1。通过少数位于低电位的电源向处于高电位的换流链全部子模块供能。本申请还提出柔性多状态开关各个状态的切换方法；并提出了基于柔性多状态开关装置的交流系统，具备柔性合环、电压调节，潮流调节的功能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
柔性多状态开关装置、多状态切换方法及交流系统


[0001]本申请涉及电力电子变流
，具体而言，涉及一种柔性多状态开关装置、多状态切换方法及交流系统。

技术介绍

[0002]柔性多状态开关利用电力电子换流器灵活可控的优点，来提升电力系统的运行灵活性。目前，已有的柔性多状态开关装置以电压源换流器为基础，采用共高压直流母线或子模块直流母线技术，连接两端或多端电力系统，实现交流系统的合环运行和潮流控制功能，对电网的安全、稳定、灵活运行发挥重要作用。
[0003]在一般情况下，当电压源换流器采用并联方式接入系统时，设备端口需要承受全部电压。而在配电网应用时，存在器件耐压不足、子模块众多、占地大等缺点。
[0004]在另一种分布式潮流控制器中，电压源换流器采用串联方式接入系统时，可以简单的用绝缘子获取足够的对地绝缘，降低工作时端口的电压，减少器件个数。
[0005]但电压源换流器采用串联方式接入系统时，存在两个问题：
[0006]一是由于缺乏稳定的供能单元，系统只能提供无功功率，利用系统阻抗的改变来调节潮流，起不到柔性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性多状态开关装置，其特征在于，所述开关装置包括换流链、第一旁路开关、供能单元和取能单元，其中：所述换流链包括N个子模块，N为大于等于1的整数；所述子模块包括功率单元、直流电容和主控制单元，所述功率单元的直流端电连接所述直流电容；所述控制模块控制所述功率单元；各子模块的功率单元的交流端串联连接；所述第一旁路开关，与所述换流链并联；所述供能单元包括整流单元，输出直流为所述子模块的所述直流电容和/或所述主控制单元供能；所述取能单元包括P个隔离变压器和/或K个电流互感器，P个所述隔离变压器包括M个副边绕组，1≤P≤M≤N，K＝1或N；P个所述隔离变压器的原边绕组连接交流电源，M个所述副边绕组与M个所述子模块供能单元连接或经过导线短路构成M个短路环；所述电流互感器的原边绕组环绕所述开关装置的对外连接线路或所述短路环，副边绕组与所述子模块的所述供能单元电连接；与所述隔离变压器或所述电流互感器副边绕组电连接的所述子模块定义为供能子模块，用于向其他子模块供能。2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述功率单元为全桥电路，包括功率半导体器件；所述功率单元的交流端并联有子模块保护旁路开关和/或晶闸管；所述全桥电路的直流侧并联或通过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。3.根据权利要求2所述的开关装置，其特征在于，所述子模块保护旁路开关在所述开关装置预充电前和/或后均处于分断状态；所述子模块发生故障时，所述子模块保护旁路开关闭合，并且采用机械保持或磁保持。4.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述隔离变压器为逐级串联连接的多级变压器，原边绕组连接交流电源；所述短路环短接多级变压器任一级副边绕组的输出端；所述隔离变压器的绝缘水平不低于所述柔性多状态开关装置对地绝缘水平。5.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置还包括：第一隔断开关，与所述换流链串联连接；包括所述换流链和所述第一隔断开关的串联支路与所述第一旁路开关并联连接。6.根据权利要求5所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置还包括：第二旁路开关，所述第二旁路开关并联在所述换流链两端。7.根据权利要求6所述的开关装置，其特征在于，所述第二旁路开关为机械开关或半导体器件。8.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置还包括：跨接非线性电阻和/或晶闸管串，并联在所述换流链交流端；所述晶闸管串允许流过双向电流，在承受电...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晔源，王宇，程骁，段军，李海英，
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：