基于混合换相换流器的高压直流输电系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于混合换相换流器的高压直流输电系统及其控制方法，受端混合换相换流器由两个结构相同的格雷兹桥换流阀串联组成，换流阀各相出口处均串联限流电感及并联滤波电容；每个换流阀包括三个并联的桥臂，每个桥臂由两个结构相同的上、下换流阀臂串联组成；每个换流阀臂由m个晶闸管和n个逆阻型IGCT串联组成。本发明专利技术在受端电网正常时，利用电网电压自然换相以降低损耗，在电网故障时，主动关断逆阻型IGCT确保可靠换相以抑制换相失败，滤波电容可抑制关断过电压。根据混合换相换流器结构特征，发明专利技术了逆变器定直流电压控制方法，在电网故障时，根据直流电压指令，动态增加逆变器触发角，从而维持直流电压稳定，保证尽可能多的直流功率传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高压直流输电，特别是一种基于混合换相换流器的高压直流输电系统及其控制方法。

技术介绍

1、电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter based highvoltage direct current，lcc-hvdc)由于其具有大容量传输、远距离传输和低运行损耗等优势，在全球范围内得到广泛应用。然而，lcc-hvdc系统在运行中存在一些固有问题限制了其发展，其中最严重的问题是换相失败。由于lcc-hvdc系统中的换流器件是半控型的晶闸管，依赖于交流电网电压来辅助换相，因此交流电网故障可能导致hvdc系统发生换相失败。进而导致直流电压下降、直流电流激增和直流功率振荡。特别是随着我国直流落点增加，在华东和广东地区已经形成了多馈入直流输电系统，单条hvdc线路的换相失败故障可能引发多次后续换相失败，导致换流器闭锁、直流功率传输中断和电网频率下降，对电网的安全稳定构成严重威胁。

2、近年来，全控型器件集成栅极晶闸管(integrated gate commutated thyristor,igct)在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于混合换相换流器的高压直流输电系统，包括送端交流电网、送端换流变压器、用于整流的电网换相换流器、直流输电线路、用于逆变的混合换相换流器、受端换流变压器、受端交流电网；所述送端交流电网通过送端换流变压器连接至电网换相换流器；所述电网换相换流器将送端电网交流电整流成直流电，并通过直流输电线路与混合换相换流器连接；所述混合换相换流器将直流电逆变成交流电，再通过受端换流变压器连接至受端交流电网；其特征在于，所述受端换流器包括结构相同的第一换流阀和第二换流阀；所述第一换流阀为格雷兹桥结构，包括三个并联的桥臂，每个桥臂包括两个串联的上、下换流阀臂；第一换流阀的三相桥臂与第二换流阀的三相桥臂...

【技术特征摘要】

1.一种基于混合换相换流器的高压直流输电系统，包括送端交流电网、送端换流变压器、用于整流的电网换相换流器、直流输电线路、用于逆变的混合换相换流器、受端换流变压器、受端交流电网；所述送端交流电网通过送端换流变压器连接至电网换相换流器；所述电网换相换流器将送端电网交流电整流成直流电，并通过直流输电线路与混合换相换流器连接；所述混合换相换流器将直流电逆变成交流电，再通过受端换流变压器连接至受端交流电网；其特征在于，所述受端换流器包括结构相同的第一换流阀和第二换流阀；所述第一换流阀为格雷兹桥结构，包括三个并联的桥臂，每个桥臂包括两个串联的上、下换流阀臂；第一换流阀的三相桥臂与第二换流阀的三相桥臂串联；其中，上、下换流阀臂结构相同，换流阀臂包括m个串联的第一功率器件，和n个串联的第二功率器件，第一功率器件串联支路与第二功率器件串联支路串联，其中第一功率器件为晶闸管，第二功率器件为igct。

2.根据权利要求1所述的基于混合换相换流器的高压直流输电系统，其特征在于，所述igct为逆阻型igct。

3.根据权利要求1所述的基于混合换相换流器的高压直流输电系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小平，邓凌峰，于浩祺，欧阳红林，洪乐荣，马剑超，胡义真，彭瀚霆，张磊，张震，赖清荣，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：