功率因数可调的12脉动基频调制换流器及控制方法技术

本发明专利技术属于调制换流器领域，具体涉及了一种功率因数可调的12脉动基频调制换流器及控制方法，旨在解决现有的直流输电换流器存在换相失败风险、有功功率和无功功率相互耦合，模块化多电平换流器MMC体积大、重量重、成本高等问题。本发明专利技术包括：6脉动晶闸管换流器、一台基于自关断功率半导体器件的主动换相换流器、直流电抗器Ldc1和直流电抗器Ldc2以及变压器T1和变压器T2。6脉动晶闸管换流器和主动换相换流器的开关频率均为交流侧电网频率，6脉动晶闸管换流器交流侧电流滞后于电压，主动换相换流器交流侧电流既可以滞后于交流电压，又可以超前于交流电压。本发明专利技术12脉动基频调制换流器具有可以主动调节的功率因数，且结构简单、重量轻、控制方法简单。控制方法简单。控制方法简单。

【技术实现步骤摘要】
功率因数可调的12脉动基频调制换流器及控制方法


[0001]本专利技术属于调制换流器领域，具体涉及了一种功率因数可调的12脉动基频调制换流器及控制方法。

技术介绍

[0002]基于半控型功率半导体器件(晶闸管)构成的电网电压换相换流器(Line Commutated Converter,LCC)结构简单，换流器造价较低，控制相对简单，适用于构建大容量远距离高压直流输电系统，但是电网电压换相换流器LCC存在换相失败的风险，且电网电压换相换流器LCC的有功功率和无功功率相互耦合，需要额外配置数量较多的无功补偿装置。
[0003]基于模块化功率模块的多电平变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)具有模块化结构、输出电压电平数量多、同时具备可靠性强及效率高等优点。模块化多电平换流器可以解决两电平或三电平电压源型换流器在高压场合使用半导体功率器件直接串联存在的动、静态均压困难等问题[1]，但是，随着块化多电平变换器MMC使用功率子模块数目的增加，换流器的体积和重量较为庞大，并且控制系统非常复杂，换流器的制造成本较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率因数可调的12脉动基频调制换流器，其特征在于，所述功率因数可调的12脉动基频调制换流器包括6脉动晶闸管换流器、基于自关断功率半导体器件的主动换相换流器、直流电抗器Ldc1和直流电抗器Ldc2以及变压器T1和变压器T2；所述6脉动晶闸管换流器的直流正极端作为所述功率因数可调的12脉动基频调制换流器的直流正极端，并通过所述直流电抗器Ldc1连接至高压直流侧正极；所述6脉动晶闸管换流器的直流负极端连接至所述基于自关断功率半导体器件的主动换相换流器的正极端；所述基于自关断功率半导体器件的主动换相换流器的负极端作为所述功率因数可调的12脉动基频调制换流器的直流负极端，通过所述直流电抗器Ldc2连接至高压直流侧负极；所述功率因数可调的12脉动基频调制换流器的交流端分别通过变压器T1和变压器T2连接至三相交流电网。2.根据权利要求1所述的功率因数可调的12脉动基频调制换流器，其特征在于，所述6脉动晶闸管换流器包括桥臂S1、桥臂S2、桥臂S3、桥臂S4、桥臂S5和桥臂S6；所述桥臂S1、所述桥臂S3和所述桥臂S5的阴极连接到一起作为所述6脉动晶闸管换流器的直流正极端LCC+；所述桥臂S2、所述桥臂S4和所述桥臂S6的阳极连接到一起作为所述6脉动晶闸管换流器的直流负极端LCC
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；所述桥臂S1的阳极和所述桥臂S4的阴极连接到一起作为所述6脉动晶闸管换流器的交流侧端子u1；所述桥臂S3的阳极和所述桥臂S6的阴极连接到一起作为所述6脉动晶闸管换流器的交流侧端子v1；所述桥臂S5的阳极和所述桥臂S2的阴极连接到一起作为所述6脉动晶闸管换流器的交流侧端子w1。3.根据权利要求2所述的功率因数可调的12脉动基频调制换流器，其特征在于，所述6脉动晶闸管换流器的交流侧端子u1、交流侧端子v1和交流侧端子w1分别连接至所述变压器T1的副边端子a1、副边端子b1和副边端子c1。4.根据权利要求3所述的功率因数可调的12脉动基频调制换流器，其特征在于，所述基于自关断功率半导体器件的主动换相换流器包括桥臂G1、桥臂G2、桥臂G3、桥臂G4、桥臂G5和桥臂G6；所述桥臂G1、所述桥臂G3和所述桥臂G5的阴极连接到一起作为所述基于自关断功率半导体器件的主动换相换流器的直流正极端ACC+；所述桥臂G2、所述桥臂G4和所述桥臂G6的阳极连接到一起作为所述基于自关断功率半导体器件的主动换相换流器的直流负极端ACC
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；所述桥臂G1的阳极和所述桥臂G4的阴极连接到一起作为所述基于自关断功率半导体器件的主动换相换流器的交流侧端子u2；所述桥臂G3的阳极和所述桥臂G6的阴极连接到一起作为所述基于自关断功率半导体器件的主动换相换流器的交流侧端子v2；所述桥臂G5的阳极和所述桥臂G2的阴极连接到一起作为所述基于自关断功率半导体
器件的主动换相换流器的交流侧端子w2。5.根据权利要求4所述的功率因数可调的12脉动基频调制换流器，其特征在于，所述基于自关断功率半导体器件的主动换相换流器的交流侧端子u2、交流侧端子v2和交流侧端子w2分别连接至所述变压器T2的副边端子a2、副边端子b2和副边端子c2。6.根据权利要求1所述的功率因数可调的12脉动基频调制换流器，其特征在于，所述变压器T1的原边端子A1连接至所述变压器T2的原边端子A2，作为所述功率因数可调的12脉动基频调制换流器的交流端A；所述变压器T1的原边端子B1连接至所述变压器T2的原边端子B2，作为所述功率因数可调的12脉动基频调制换流器的交流端B；所述变压器T1的原边端子C1连接至所述变压器T2的原边端子C2，作为所述功率因数可调的12脉动基频调制换流器的交流端C。7.根据权利要求1所述的功率因数...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐飞，李子欣，李耀华，陆翌，裘鹏，谢浩铠，
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：