技术领域本发明涉及柔性直流输电领域，特别涉及新型能源接入大电网、孤岛输电、城市环网、不同步的电力系统互联等领域。
背景技术：
柔性直流输电技术也称VSC-HVDC技术，是一种以电压源型换流器(VSC)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)为基础的新型直流输电技术，其具有可独立调节有功和无功功率的优点，可以向无源网络送电，克服了传统HVDC的本质缺陷，把HVDC的优势扩展到配电网，极大地拓宽了HVDC的应用范围，具有广阔的应用前景,并在电力系统中得到了大量应用。基于模块化多电平换流器(MMC)的VSC-HVDC是利用IGBT阀进行直流输电的一种新技术，子模块(SM)是构成MMC的最小功率单元。柔性直流输电技术为了实现集中型、分组型、直流母线型等多种并联模式，工程上应用的多采用了这种VSC的模块化技术，对于VSC的模块化技术，其子模块器件布局、占用的体积空间及可维护性是极为重要的。但是，目前多数的柔直子模块的布局多为一次元器件和二次板卡混合布局，一次元器件的动作经常对二次板卡造成干扰和影响，严重降低了子模块运行的可靠性。同时板卡的维护也较为复杂,如需更换甚至需要拔出子模块的水接头，抽出子模块，现场的工作量会大大增加，同时支路水管漏水的风险也会增加。
技术实现要素：
本发明的目的是在于提供一种板卡可插拔式柔性直流输电功率模块，该模块不仅结构紧凑，实现了一次元器件和二次板卡的分区布置，同时板卡具有可直接插拔的特点，提高了系统的稳定性、可靠性、可维护性，降低了运行风险、维护风险。为了达成上述目的，本发明的解决方案是：一种板卡可插拔式柔性直流输电功率模块，包括储能电容、IGBT单元、Busbar、控制盒组件、晶闸管、水冷散热器、电阻、真空接触器、底座和底板；其特征在于：储能电容安装在底板的一端，而底座和真空接触器均安装在底板的另一端，底座上方安装散热器，并通过散热器将功率单元分为一次侧和二次侧，一次侧安装IGBT单元、Busbar、电阻、晶闸管，二次侧安装控制盒组件，控制盒组件可整体安装和拆卸，同时控制盒内板卡可单独进行插拔。该方案实现了一次元器件和二次组件的分区布置：上述IGBT单元、Busbar、电阻、晶闸管等一次元器件安装在散热器的一侧；而二次组件，即控制盒组件，安装于散热器的另一侧。一次元器件和二次组件的分区布置有效屏蔽了一次侧功率器件动作时对二次侧产生的干扰，也便于二次组件的整体安装、拆卸以及各板卡的单独插拔。该方案实现了二次组件的整体安装、拆卸：二次组件，即控制盒组件包含控制板卡、电源板卡；控制盒组件可作为一个整体组件在模组上进行安装或拆卸。二次组件的可一体化操作，优化了模组生产安装的流程，降低了组装过程中板卡因人为接触损坏的风险，也便于维护更换。该方案实现了控制板卡、电源板卡在控制盒组件内的单独插拔功能。控制盒组件内安装有限位块，限位块上安装了导轨，控制盒内的每块板卡可分别通过导轨及限位块在控制盒内进行导向限位移动；控制盒的一端安装有两个高压端子，每个端子分别与控制板卡及电源板卡对接，分别实现了电气连接，每块板卡都可在控制盒内分别进行插拔。板卡的单独可插拔大大提高了调试、维护、更换板卡的效率。上述水冷散热器的顶部设有防水导流盖板。本发明采用模块化设计，将一次元器件和二次组件分区布置，板卡安装于控制盒内可整体安装和拆卸，同时单个板卡可分别单独插拔，模块兼顾机械强度、过电压与绝缘配合、关键器件的合理布局和散热性能、元器件之间电气接线的可操作性和可靠性等，将各组成部分及元器件整合在一起，具有安装快捷、维护方便、占地面积小、结构紧凑等特点。采用上述方案后，解决了柔性直流子模块器件布局不合理造成的一次元器件动作对二次板卡产生干扰和影响以及板卡现场调试、维护不方便的问题。附图说明图1是本发明的结构示意图；图2是本发明中控制盒组件内部的结构示意图。具体实施方式以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。如图1所示，本发明提供一种板卡可插拔式柔性直流输电功率模块，包括储能电容101、IGBT单元104、Busbar106、控制盒组件108、晶闸管105、水冷散热器102、电阻103、真空接触器110、底座109和底板111；其特征在于：储能电容101安装在底板111的一端，而底座109和真空接触器110均安装在底板111的另一端，底座109上方安装散热器102，并通过散热器102将功率单元分为一次侧和二次侧，一次侧安装IGBT单元104、Busbar106、电阻103、晶闸管105，二次侧安装控制盒组件108。具体的装设过程是：首先，所述水冷散热器102本体上设有环形水冷散热水道，而防水导流盖板107安装在水冷散热器102顶端进出水口处，收集漏水并导流。接着，安装IGBT单元104于水冷散热器102上，安装Busbar106于IGBT单元104上。接着，安装晶闸管105，安装电阻103于水冷散热器102上，并将上述安装好的散热器组件安装在底座109上。接着，将真空接触器107安装于底板111上。储能电容101比较大而且重，所以吊装于底板111的左端，充分利用空间，使结构紧凑、布局合理。其中，底座109设有跑道形槽，底板111上相应位置铆有螺柱作为导向和限位，方便模块的busbar106与储能电容101离合装卸。接着，是模块的控制盒组件108部分。控制盒组件108主要由外壳201，导轨202、控制板卡组件203、高压端子一204、限位块205、电源板卡组件206、高压端子二207构成。组装好控制板卡组件203、电源板卡组件206，将导轨202、限位块205安装在外壳201上，将高压端子一204和高压端子二207上的线都接好装到外壳201上。接着将控制板卡组件203和电源板卡组件206分别通过导轨202和限位块205插进外壳201中，与高压端子一204和高压端子二207对接，并在相应位置固定。最后，将控制盒组件108整体安装到水冷散热器102上，完成高压端子与相应部分的接线、光纤的插接及其他二次接线工作，将一次侧及二次侧的盖板盖上。以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。