基于模块化多电平变换器的输出电压正负极性反转方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于模块化多电平变换器的输出电压正负极性反转方法，包括：步骤1:构建模块化多电平变换器模型；步骤2:通过调整模块化多电平变换器模型中桥臂电压，实现输出电压正负极性反转；依据桥臂电压波形图将每相的上桥臂电压uu和下桥臂电压u:分别调制为关于水平直线U=Un/2上下对称的正弦波电压，则LCC端口的输出电压队。。=UN;将每相的上桥臂电压uiu和下桥臂电压un分别调制为关于水平直线U=-Un/2上下对称的正弦波电压，则LCC端口的输出电压uLCC=-uN。与现有技术相比，本发明提供的一种基于模块化多电平变换器的输出电压正负极性反转方法，满足了LCC-HVDC和VSC-HVDC对接口变换器的运行需求，有助于LCC-HVDC和VSC-HVDC实现互联。
【专利说明】基于模块化多电平变换器的输出电压正负极性反转方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种输出电压正负极性反转方法，具体涉及一种基于模块化多电平变 换器的输出电压正负极性反转方法。
【背景技术】
[0002] 直流输电中通过将点对点的高压直流输电线路扩展到多端并建立直流输电电网， 是实现大规模广域直流输配电的关键技术；与传统交流输电线路相同，直流电网也是采用 DC-DC变换器实现不同高压直流输电网络的互联。
[0003] 高压直流输电主要包括LCC-HVDC和VSC-HVDC ;LCC-HVDC采用晶闸管器件相控变 流器LCC在潮流反转时电压极性反转、电流方向不变，VSC-HVDC中的电压源型变流器潮流 反转时电压极性不变、电流反向，VSC-HVDC与LCC-HVDC不能直接相连，从而影响了高压直 流输电网落的建设。
[0004] 因此需要提供一种能够同时满足LCC-HVDC和VSC-HVDC潮流反转需求的接口 DC-DC变换器；即VSC-HVDC潮流反转时，接口 DC-DC变换器VSC端口的电压极性不变； VSC-HVDC潮流反转时，接口 DC-DC变换器LCC端口的电压正负极性发生反转。
【发明内容】
[0005] 为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种基于模块化多电平变换器的输出电 压正负极性反转方法，所述方法包括：
[0006] 步骤1 :构建模块化多电平变换器模型；
[0007] 步骤2 :通过调整所述模块化多电平变换器模型中桥臂电压，实现输出电压正负 极性反转。
[0008] 优选的，所述模块化多电平变换器模型包括通过隔离变压器相连的VSC侧变流器 和LCC侧变流器；所述VSC侧变流器通过VSC端口与高压直流输电网的电压源换流器连接； 所述LCC侧变流器通过LCC端口与高压直流输电网的电网换相换流器连接；
[0009] 优选的，所述步骤2中调整所述桥臂电压包括：
[0010] 步骤2-1 :实时采集LCC侧变流器中每相的上桥臂电压uiu和下桥臂电压Uil，并获 取桥臂电压波形图；
[0011] 步骤2-2 :依据所述桥臂电压波形图将所述每相的上桥臂电压uiu和下桥臂电压 uu分别调制为关于水平直线U = UN/2上下对称的正弦波电压，则LCC端口的输出电压 =uN;
[0012] 步骤2-3 :依据所述桥臂电压波形图将所述每相的上桥臂电压uiu和下桥臂电压 uu分别调制为关于水平直线U = _UN/2上下对称的正弦波电压，则LCC端口的输出电压 =_UN ；
[0013] 优选的，所述LCC端口的输出电压= Uiu+Uil ;所述LCC侧变流器的交流侧相电
【权利要求】
1. 一种基于模块化多电平变换器的输出电压正负极性反转方法，其特征在于，所述方 法包括： 步骤1 :构建模块化多电平变换器模型； 步骤2 :通过调整所述模块化多电平变换器模型中桥臂电压，实现输出电压正负极性 反转。
2. 如权利要求1所述的一种基于模块化多电平变换器的输出电压正负极性反转方法， 其特征在于，所述模块化多电平变换器模型包括通过隔离变压器相连的VSC侧变流器和 LCC侧变流器；所述VSC侧变流器通过VSC端口与高压直流输电网的电压源换流器连接；所 述LCC侧变流器通过LCC端口与高压直流输电网的电网换相换流器连接。
3. 如权利要求1所述的一种基于模块化多电平变换器的输出电压正负极性反转方法， 其特征在于，所述步骤2中调整所述桥臂电压包括： 步骤2-1 :实时采集LCC侧变流器中每相的上桥臂电压uiu和下桥臂电压Uil，并获取桥 臂电压波形图； 步骤2-2 :依据所述桥臂电压波形图将所述每相的上桥臂电压uiu和下桥臂电压Uil分 别调制为关于水平直线U = UN/2上下对称的正弦波电压，则LCC端口的输出电压= UN ; 步骤2-3:依据所述桥臂电压波形图将所述每相的上桥臂电压uiu和下桥臂电压Un 分别调制为关于水平直线U = -UN/2上下对称的正弦波电压，则LCC端口的输出电压 =-UN〇
4. 如权利要求2所述的一种基于模块化多电平变换器的输出电压正负极性反转方法， 其特征在于，所述LCC端口的输出电压= uiu+Uil ;所述LCC侧变流器的交流侧相电压
5. 如权利要求3所述的一种基于模块化多电平变换器的输出电压正负极性反转方法， 其特征在于，将每相的上桥臂电压和下桥臂电压调制为对称的正弦波电压时每相桥臂中子 模块的投入个数戈
·，所述^为桥臂电压值，所述uA为桥臂中每个子模块的电压 值。
6. 如权利要求3所述的一种基于模块化多电平变换器的输出电压正负极性反转方法， 其特征在于，所述LCC端口的直流电压正负极性转换包括极限反转方式和降压反转方式； 所述极限反转方式为直接控制LCC端口直流电压极性反转； 所述降压反转方式为通过控制LCC端口直流电压逐步降低到零再逐步反向升高到负 额定值的方式实现LCC端口直流电压极性反转。
【文档编号】H02M3/315GK104218808SQ201410360487
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】姚良忠, 蔡旭, 朱淼, 张建文, 孙长江, 丁杰, 杨波, 许晓慧, 曹远志, 卢俊峰, 李琰, 陶以彬, 李官军, 崔红芬, 王德顺, 周晨, 刘欢, 鄢盛驰, 王志冰, 孙蔚, 胡金杭, 冯鑫振, 吴婧, 朱红保, 李跃龙 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院, 上海交通大学, 江苏省电力公司