采用模块化结构的统一潮流控制器

摘要

本发明涉及电力电子技术领域，公开了一种采用模块化结构的统一潮流控制器。本发明将结构改进的模块化多电平换流器与统一潮流控制器有机结合，使统一潮流控制器直流电压降低一倍，同时具备分相控制的能力，且统一潮流控制器串联侧的电力电子旁路开关可提高装置安全性，并降低对换流器开关器件的要求。此外，本发明的统一潮流控制器同时具备模块化多电平换流器结构紧凑、电压、功率等级变化灵活、开关频率较低、损耗较低、输出波形谐波含量较低等优点。

主权项

一种采用模块化结构的统一潮流控制器，包括换流器I、换流器II、启动电路I、启动电路II、变压器I和变压器II；所述换流器I一端与所述变压器I连接后并入电网，另一端与所述换流器II连接；所述换流器II的另一端通过所述变压器II串入电网；其特征在于，所述换流器I和所述换流器II的结构均为三单相桥模块化换流器，其由三相12个桥臂构成，换流器三相输出与各相换流器侧绕组独立的变压器连接后接入电网的三相母线；在所述变压器II的系统侧依次并联设置旁路开关组和断路器；所述统一潮流控制器包括启动电路I、启动电路II；所述启动电路I设置在正极母线上；所述启动电路II设置在负极母线上；所述统一潮流控制器包括电力电子旁路开关；所述电力电子旁路开关设置在所述换流器II和所述变压器II之间；所述变压器I在换流器侧绕组采用开口星型接线方式，在系统侧绕组采用星型接线方式，且中性点接地；或者所述变压器I在换流器侧绕组采用开口星型接线方式，在系统侧绕组采用三角型接线方式并设有用于隔离零序分量的三角形第三绕组，第三绕组接地，且中性点接地；所述旁路开关组包括开关K1、开关K2和开关K3；所述开关K2依次与断路器和开关K3串联后再与所述开关K1并联；所述断路器与所述变压器II并联；所述三相12个桥臂，每相包括4个桥臂，两个上桥臂和两个下桥臂；每个桥臂包括1个电抗器和N个结构相同的子模块，N个子模块级联后一端通过电抗器与变压器连接，另一端与同方向桥臂的级联的子模块一端连接，形成正负极母线；所述子模块由半桥结构与直流电容并联构成，所述半桥结构包括两个串联的IGBT模块，每个IGBT模块包括反并联的IGBT和二极管；引出半桥结构中点和IGBT的集电极/发射极作为子模块的输入端和输出端；所述电力电子旁路开关包括3组晶闸管开关，分别连接三相输电线；每组晶闸管开关包括反并联的晶闸管。