一种用于超特高压超大容量柔性直流输电系统拓扑结构技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于超特高压超大容量柔性直流输电系统拓扑结构，包括至少两个换流器，组成双极输送方式，至少两个的换流器的串联，其串联的换流器的中性点接地。本实用新型专利技术的每个换流器的交流端通过变压器与电网连接，其直流端与其他换流器串联连接，并形成正负母线，与输电线路连接。这样形成的拓扑结构，有效调高系统的输送电压和容量，有效的解决了目前柔性直流输电系统输送容量小的问题，为柔性直流输电向超特高压超大容量发展提供了一条崭新的技术路线。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种用于超特高压超大容量柔性直流输电系统拓扑结构，包括至少两个换流器，组成双极输送方式，至少两个的换流器的串联，其串联的换流器的中性点接地。本技术的每个换流器的交流端通过变压器与电网连接，其直流端与其他换流器串联连接，并形成正负母线，与输电线路连接。这样形成的拓扑结构，有效调高系统的输送电压和容量，有效的解决了目前柔性直流输电系统输送容量小的问题，为柔性直流输电向超特高压超大容量发展提供了一条崭新的技术路线。【专利说明】一种用于超特高压超大容量柔性直流输电系统拓扑结构
本技术属于电力电子
，具体涉及一种用于超特高压超大容量柔性直流输电系统拓扑结构。
技术介绍
由于能源短缺和环境趋向恶化，大力发展新能源成为中国发展的主要方向，柔性直流输电技术是新能源并网的主要手段。柔性直流输电技术的核心设备-电压源控制(VSC)换流阀，目前主要采用模块化多电平(MMC)结构，它先由可关断器件构成子模块，再利用多个子模块串联组成，通过调节子模块的串联个数来调节输出电压及容量。但是，随着电压等级的不断提高，控制复杂度随之提高，器件均压难度加大，所以输送容量受限。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提出一种用于超特高压超大容量柔性直流输电系统拓扑结构，通过增加换流器串联数量，有效调高系统的输送电压和容量，有效的解决了目前柔性直流输电系统输送容量小的问题，为柔性直流输电向超特高压超大容量发展提供了一条崭新的技术路线。本技术提供一种用于超特高压超大容量柔性直流输电系统拓扑结构，包括至少两个换流器，组成双极输送方式，其改进之处在于，至少两个的换流器的串联，串联的换流器的中性点接地。其中，每个换流器的交流端通过变压器与电网连接，其直流端与其他换流器串联连接，并形成正负母线，与输电线路连接。其中，所述换流器由3相六个桥臂构成，每个桥臂包括I个电抗器和N个结构相同的子模块；每个桥臂的子模块级联后一端通过电抗器与所述变压器连接；另一端与另两个桥臂的级联的子模块一端连接，形成直流端的正负极。其中，所述换流器由3相六个桥臂构成，每个桥臂包括I个电抗器和N个结构相同的子模块；每个桥臂的子模块级联后一端与所述变压器连接，另一端串联电抗器后与另两个桥臂的电抗器连接，形成直流端的正负极。其中，所述子模块由半桥结构的IGBT模块与电容器并联构成；两个IGBT模块串联，形成一条串联支路，支路中点和一个IGBT的发射极分别引出端子，作为子模块的正负极。其中，所述子模块由全桥结构的IGBT模块与电容器并联构成；两个IGBT模块串联，形成一条串联支路，两条串联支路均与电容器并联，构成H桥结构，两条串联支路中点分别引出端子，作为子模块的正负极。与现有技术比，本技术的有益效果为:本技术有效调高系统的输送电压和容量，有效的解决了目前柔性直流输电系统输送容量小的问题，为柔性直流输电向超特高压超大容量发展提供了一条崭新的技术路线。本技术输送容量大，技术难点低。本技术通过对桥臂的设计，实现分相控制；本技术可实现模块化设计，集成度高，设计方便，且控制简单。【专利附图】【附图说明】图1为本技术提供的用于超特高压超大容量柔性直流输电系统拓扑结构示意图。图2为本技术提供的换流器结构图一。图3为本技术提供的换流器结构图二。图4为本技术提供的子模块结构示意图一。图5为本技术提供的子模块结构示意图二。【具体实施方式】下面结合附图对本技术的【具体实施方式】作进一步的详细说明。本实施例提出的一种用于超特高压超大容量柔性直流输电系统拓扑结构，其结构示意图如图1所示，其包括至少两个换流器串联而成，组成双极输送方式，串联的换流器的中性点接地。每个换流器的交流端通过变压器与电网连接，其直流端与其他换流器串联连接，并形成正负母线，与输电线路连接。具体的，换流器由3相六个桥臂构成，每个桥臂包括I个电抗器和N个结构相同的子模块；每个桥臂的子模块级联后一端通过电抗器与变压器连接；另一端与另两个桥臂的级联的子模块一端连接，形成直流端的正负极，如图2所示。或者，换流器由3相六个桥臂构成，每个桥臂包括I个电抗器和N个结构相同的子模块；每个桥臂的子模块级联后一端与变压器连接，另一端串联电抗器后与另两个桥臂的电抗器连接，形成直流端的正负极，如图3所示。本实施例的子模块可由两种构成方式，分别为:(一)子模块由半桥结构的IGBT模块与电容器并联构成，其结构如图4所示；两个IGBT模块串联，形成一条串联支路，支路中点和一个IGBT的发射极分别引出端子，作为子模块的正负极。(二)子模块由全桥结构的IGBT模块与电容器并联构成，其结构如图5所示；两个IGBT模块串联，形成一条串联支路，两条串联支路均与电容器并联，构成H桥结构，两条串联支路中点分别引出端子，作为子模块的正负极。优选的，为了更好的控制子模块的投入或退出，可在子模块引出的正负极之间并联旁路支路，例如并联开关或晶闸管等。最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本技术的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本技术精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本技术的权利要求范围当中。【权利要求】1.一种用于超特高压超大容量柔性直流输电系统拓扑结构，包括至少两个换流器，组成双极输送方式，其特征在于，至少两个的换流器的串联，串联的换流器的中性点接地； 每个换流器的交流端通过变压器与电网连接，其直流端与其他换流器串联连接，并形成正负母线，与输电线路连接； 所述换流器由3相六个桥臂构成，每个桥臂包括I个电抗器和N个结构相同的子模块；每个桥臂的子模块级联后一端通过电抗器与所述变压器连接；另一端与另两个桥臂的级联的子模块一端连接，形成直流端的正负极。2.如权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述换流器由3相六个桥臂构成，每个桥臂包括I个电抗器和N个结构相同的子模块；每个桥臂的子模块级联后一端与所述变压器连接，另一端串联电抗器后与另两个桥臂的电抗器连接，形成直流端的正负极。3.如权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述子模块由半桥结构的IGBT模块与电容器并联构成； 两个IGBT模块串联，形成一条串联支路，支路中点和一个IGBT的发射极分别引出端子，作为子模块的正负极。4.如权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述子模块由全桥结构的IGBT模块与电容器并联构成； 两个IGBT模块串联，形成一条串联支路，两条串联支路均与电容器并联，构成H桥结构，两条串联支路中点分别引出端子，作为子模块的正负极。【文档编号】H02J3/36GK203387196SQ201320437498【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月22日 优先权日:2013年7月22日 【专利技术者】温家良, 王秀环, 郭高鹏, 吴婧, 王宇, 杨杰, 药韬 申请人:国家电网公司, 国网智能电网研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于超特高压超大容量柔性直流输电系统拓扑结构，包括至少两个换流器，组成双极输送方式，其特征在于，至少两个的换流器的串联，串联的换流器的中性点接地；?每个换流器的交流端通过变压器与电网连接，其直流端与其他换流器串联连接，并形成正负母线，与输电线路连接；?所述换流器由3相六个桥臂构成，每个桥臂包括1个电抗器和N个结构相同的子模块；每个桥臂的子模块级联后一端通过电抗器与所述变压器连接；另一端与另两个桥臂的级联的子模块一端连接，形成直流端的正负极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：温家良，王秀环，郭高鹏，吴婧，王宇，杨杰，药韬，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网智能电网研究院，
类型：实用新型
国别省市：