面向配电网安全优质供电的异质模块混合拓扑方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种面向配电网安全优质供电的异质模块混合拓扑方法及系统，包括并网变流器和控制单元，并网变流器包括三相级联H桥变流器单元和中点钳位型三相四桥臂单元，三相级联H桥变流器单元的三相输出端分别连接三相配电网的三相线，中点钳位型三相四桥臂单元串联至三相级联H桥变流器单元的公共点；控制单元用于通过接地电容和接地电阻检测配电网状态，在配电网正常状态时控制并网变流器输出无功补偿电流进行无功补偿，在检测到配电网发生单相接地故障时进行故障选相并通过并网变流器输出无功补偿电流和消弧电流同时进行无功补偿和消弧。能够实现柔性消弧与无功补偿同时运行，提高设备的利用率和实用性。提高设备的利用率和实用性。提高设备的利用率和实用性。

【技术实现步骤摘要】
面向配电网安全优质供电的异质模块混合拓扑方法及系统


[0001]本专利技术涉及配电网消弧领域，特别涉及一种面向配电网安全优质供电的异质模块混合拓扑方法及系统。

技术介绍

[0002]配电网运行方式复杂，容易受环境等因素的影响导致故障频发，故障状态难以预测。在配电网的各类故障中，单相接地故障占的比重最大。随着新能源的大量接入，配电网电力电子化程度日益加剧，单相接地故障电流中有功分量和谐波分量的比例不断上升，电弧难以自行熄灭。如果不及时抑制，易发展成永久性单相接地故障，且可能引起系统过电压，导致绝缘击穿，造成相间短路。
[0003]根据不同消弧技术是否能实现故障电流的全补偿，可将现有消弧技术分为无源消弧技术与有源消弧技术两类。无源消弧装置主要有固定补偿式消弧线圈与自动调谐式消弧线圈。由于无源消弧装置中仅含有无源元件，因此只能补偿故障电流中的无功分量，并且随着现代电网的发展，无源消弧方法已经无法满足配电网的消弧需求。为实现故障电流的全补偿，有源消弧技术被提出，其标志性的特征是有源逆变器的使用。有源消弧技术通过由电力电子器件组成的逆变电路向配电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向配电网安全优质供电的异质模块混合拓扑系统，连接配电网，其特征在于，包括：并网变流器，所述并网变流器包括三相级联H桥变流器单元和中点钳位型三相四桥臂单元，所述三相级联H桥变流器单元的三相输出端分别连接三相配电网的三相线，所述中点钳位型三相四桥臂单元串联至所述三相级联H桥变流器单元的公共点，所述中点钳位型三相四桥臂单元的第四桥臂通过零序电感接地；控制单元，所述控制单元用于通过接地电容和接地电阻检测配电网状态，在配电网正常状态时控制并网变流器输出无功补偿电流进行无功补偿，在检测到配电网发生单相接地故障时进行故障选相并通过并网变流器输出无功补偿电流和消弧电流同时进行无功补偿和消弧。2.根据权利要求1所述的面向配电网安全优质供电的异质模块混合拓扑系统，其特征在于，所述中点钳位型三相四桥臂单元包括结构相同的第一NPC模块、第二NPC模块、第三NPC模块和作为第四桥臂的第四NPC模块，还包括第一直流侧储能电容和第二直流侧储能电容，所述第一直流侧储能电容的负极和第二直流侧储能电容的正极相连，所述第一直流侧储能电容和第二直流侧储能电容的公共端与所述第一NPC模块、第二NPC模块、第三NPC模块和第四NPC模块的直流侧中点相连，所述第一NPC模块、第二NPC模块、第三NPC模块的交流侧端子分别连接三相级联H桥变流器单元的一个对应端子，所述第四NPC模块的交流侧端子通过零序电感接地。3.根据权利要求2所述的面向配电网安全优质供电的异质模块混合拓扑系统，其特征在于：所述第一NPC模块、第二NPC模块、第三NPC模块和第四NPC模块皆包括互相串联的第一IGBT模块、第二IGBT模块、第三IGBT模块、第四IGBT模块、第一续流二极管和第二续流二极管，所述第一IGBT模块的连接所述第一直流侧储能电容的正极，所述第一IGBT模块的发射极连接所述第二IGBT模块的集电极，所述第二IGBT模块的发射极连接所述第三IGBT模块的集电极，所述第三IGBT模块的发射极连接所述第四IGBT模块的集电极，所述第四IGBT模块的发射极连接所述第二直流侧储能电容的负极，所述第一续流二极管的负极连接所述第一IGBT模块和所述第二IGBT模块的公共端，所述第一续流二极管的正极连接所述第二续流二极管的负极，所述第二续流二极管的正极连接所述第三IGBT模块和所述第四IGBT模块的公共端，所述第一续流二极管和所述第二续流二极管的公共端作为第一NPC模块、第二NPC模块、第三NPC...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄泽钧，郭祺，涂春鸣，侯玉超，肖凡，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：