360制造技术

本发明专利技术涉及一种360

【技术实现步骤摘要】
360
°
全范围正交型电力潮流控制器及工作方法


[0001]本专利技术属于电力电子变换技术和电力系统
，具体涉及一种360
°
全范围正交型电力潮流控制器及工作方法。

技术介绍

[0002]随着城市经济的快速发展，电能需求的不断增大使得传输线路的负荷越来越大，产生电压波动，“功率绕送”和“功率倒流”，严重影响了电力传输的效率与稳定性，因此输电系统中潮流控制的优化是当今电力传输领域的关键之一。
[0003]目前众多的潮流控制方法大多通过改变和补偿电压幅值、相位和线路阻抗等参数来进行控制，其中最有效的是使用统一潮流控制器(UPFC)。Gyugyi于1992年首次提出统一潮流控制器UPFC的概念。
[0004]UPFC利用电力电子开关原理实现串联在线路中的电压源，起到线路参数补偿、独立无功补偿和线路潮流控制的作用，具有优越的潮流控制性能，能对潮流的变化进行快速的动态响应。
[0005]UPFC工程投入使用后取得了良好的效益，但昂贵的价格、极大的维护成本、损耗大等缺陷限制了其广泛应用。可见，性能优越，可靠性高且成本较低的潮流控制器研究成果较少，而使电路结构简单、减少电路中元器件数量、避免采用故障率高和寿命周期短的器件（例如直流电容器）、降低工程造价与运维成本、提升潮流控制器的经济性、改善电网非理想条件下的潮流消纳与控制能力，是目前潮流控制器的研究目标与方向，也是决定潮流控制器能否获得广泛应用的关键。
[0006]其中，在公开号为CN109088410A公开了一种相位360
°
正交型直接潮流控制器及其工作方法，在先专利只能通过选择开关模块以6种开关模式的组合来实现补偿电压相位360
°
的调节。并且在一种开关模式下，补偿电压的相位调节范围只有
±
30
°
。其电路结构复杂，控制方式繁琐。当要求补偿电压相位在360
°
内变化时不能实现连续与精准的控制。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种电路结构相对简单、控制方式简单且能够灵活实现补偿电压相位在360
°
内连续且精准的变化的360
°
全范围正交型电力潮流控制器及工作方法。
[0008]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种360
°
全范围正交型电力潮流控制器，包括：三相输入变压模块，包括具有输入端和输出端的三相二绕组输入变压器，每相所述输入变压器的输入端并联至原电网；直接潮流控制器模块，具有输入端和输出端，所述直接潮流控制器模块的输入端分别与每相所述输入变压模块的输出端连接，以形成补偿电压；三相输出变压模块，包括具有输入端和输出端的三相二绕组输出变压器，每相所述输出变压器的输入端分别与所述直接潮流控制器模块的输出端连接，每相所述输出变压
器的输出端串联接入原电网；其中，所述直接潮流控制器模块包括三个全桥Buck交流电路，每相所述输入变压模块的输出端分别与三个所述全桥Buck交流电路的输入端连接，任一所述全桥Buck交流电路设置有多个开关管，通过控制所述全桥Buck交流电路中的开关管的占空比信号按照正弦规律变化以实现补偿电压幅值和相位的可控性。
[0009]可选地，上述的360
°
全范围正交型电力潮流控制器，所述直接潮流控制器模块包括三个正交型直接潮流控制器子模块，每个所述正交型直接潮流控制器子模块的分别具有第一输入端、第二输入端、第一输出端以及第二输出端，每个所述正交型直接潮流控制器子模块的第一输入端和第二输入端分别与三相所述输入变压模块的输出端连接；每个所述正交型直接潮流控制器子模块均包括一个所述全桥Buck交流电路。
[0010]可选地，上述的360
°
全范围正交型电力潮流控制器，每个所述全桥Buck交流电路包括结构相同的第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元以及第四开关单元，所述第一开关单元包括第一开关管和第二开关管，所述第二开关单元包括第三开关管和第四开关管，所述第三开关单元包括第五开关管和第六开关管，所述第四开关单元包括第七开关管和第八开关管；所述第一开关管的发射极与所述第二开关管的发射极连接，所述第一开关管的集电极与所述第五开关管的集电极连接，连接点作为所述第一输入端，所述第五开关管的发射极与所述第六开关管的发射极连接，所述第六开关管的集电极与所述第七开关管的集电极连接，连接点作为所述第二输出端，所述第七开关管的发射极与所述第八开关管的发射极连接，所述第八开关管的集电极与所述第四开关管的集电极连接，连接点作为所述第二输入端，所述第四开关管的发射极与所述第三开关管的发射极连接，所述第三开关管的集电极与所述第二开关管的集电极连接，连接点作为所述第一输出端。
[0011]可选地，上述的360
°
全范围正交型电力潮流控制器，所述三相输入变压模块的输入端与所述原电网为三角型连接；所述三相输入变压模块的输出端分别与三个所述正交型直接潮流控制器子模块连接。
[0012]可选地，上述的360
°
全范围正交型电力潮流控制器，所述三相输入变压模块的输入端与所述原电网为星型连接；所述360
°
全范围正交型电力潮流控制器还包括设置在所述三相输入变压模块与所述直接潮流控制器模块之间的输入滤波模块，所述输入滤波模块包括三个输入滤波器，每个输入滤波器分别连接所述每相所述输入变压模块的输出端和每个所述正交型直接潮流控制器子模块的输入端。
[0013]可选地，上述的360
°
全范围正交型电力潮流控制器，所述三相输出变压模块的输入端与所述直接潮流控制器模块的输出端三角型连接。
[0014]可选地，上述的360
°
全范围正交型电力潮流控制器，所述360
°
全范围正交型电力潮流控制器还包括设置在所述直接潮流控制器模块与所述三相输出变压模块之间的输出滤波模块；所述输出滤波模块的输入端与所述直接潮流控制器模块的输出端连接，所述输出滤波模块的输出端与所述三相输出变压模块的输入端连接。
[0015]可选地，上述的360
°
全范围正交型电力潮流控制器，三个所述正交型直接潮流控制器子模块的所述第二输出端互相连接，每个所述正交型直接潮流控制器子模块的所述第一输出端分别与所述输出滤波模块的输入端连接。
[0016]可选地，上述的360
°
全范围正交型电力潮流控制器，所述输出滤波模块包括三个电感和三个电容，每个所述正交型直接潮流控制器子模块的所述第一输出端分别与三个所述电感连接，每两个所述电感之间连接有一个所述电容后与所述三相输出变压模块的输入端连接。
[0017]本专利技术还提供一种360
°
全范围正交型电力潮流控制器的工作方法，包括如上述中任一项所述的360
°
全范围正交型电力潮流控制器，包括以下步骤：将三相输入变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种360
°
全范围正交型电力潮流控制器，其特征在于，包括：三相输入变压模块，包括具有输入端和输出端的三相二绕组输入变压器，每相所述输入变压器的输入端并联至原电网；直接潮流控制器模块，具有输入端和输出端，所述直接潮流控制器模块的输入端分别与每相所述输入变压模块的输出端连接，以形成补偿电压；三相输出变压模块，包括具有输入端和输出端的三相二绕组输出变压器，每相所述输出变压器的输入端分别与所述直接潮流控制器模块的输出端连接，每相所述输出变压器的输出端串联接入原电网；其中，所述直接潮流控制器模块包括三个全桥Buck交流电路，每相所述输入变压模块的输出端分别与三个所述全桥Buck交流电路的输入端连接，任一所述全桥Buck交流电路设置有多个开关管，通过控制所述全桥Buck交流电路中的开关管的占空比信号按照正弦规律变化以实现补偿电压幅值和相位的可控性。2.如权利要求1所述的360
°
全范围正交型电力潮流控制器，其特征在于，所述直接潮流控制器模块包括三个正交型直接潮流控制器子模块，每个所述正交型直接潮流控制器子模块的分别具有第一输入端、第二输入端、第一输出端以及第二输出端，每个所述正交型直接潮流控制器子模块的第一输入端和第二输入端分别与三相所述输入变压模块的输出端连接；每个所述正交型直接潮流控制器子模块均包括一个所述全桥Buck交流电路。3.如权利要求2所述的360
°
全范围正交型电力潮流控制器，其特征在于，每个所述全桥Buck交流电路包括结构相同的第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元以及第四开关单元，所述第一开关单元包括第一开关管和第二开关管，所述第二开关单元包括第三开关管和第四开关管，所述第三开关单元包括第五开关管和第六开关管，所述第四开关单元包括第七开关管和第八开关管；所述第一开关管的发射极与所述第二开关管的发射极连接，所述第一开关管的集电极与所述第五开关管的集电极连接，连接点作为所述第一输入端，所述第五开关管的发射极与所述第六开关管的发射极连接，所述第六开关管的集电极与所述第七开关管的集电极连接，连接点作为所述第二输出端，所述第七开关管的发射极与所述第八开关管的发射极连接，所述第八开关管的集电极与所述第四开关管的集电极连接，连接点作为所述第二输入端，所述第四开关管的发射极与所述第三开关管的发射极连接，所述第三开关管的集电极与所述第二开关管的集电极连接，连接点作为所述第一输出端。4.如权利要求3所述的360
°
全范围正交型电力潮流控制器，其特征在于，所述三相输入变压模块的输入端与所述原电网为三角型连接；所述三相输入变压模块的输出端分别与三个所述正交型直接潮流控制器子模块连接。5.如权利要求3所述的360
°

【专利技术属性】
技术研发人员：张友军，姚崇，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：