一种分布式潮流控制器单元结构的制作方法

本发明涉及潮流控制，具体涉及一种分布式潮流控制器单元结构。

背景技术：

1、随着高压直流输电、新能源发电接入规模不断扩大，大容量电源分层接入电网后的潮流控制与新能源灵活消纳问题日益突出，电网运行过程中潮流波动大、分布不均衡现象严重，造成重要及关键供电断面限额偏低，成为电网供电能力制约的瓶颈，同时也造成电网资产运行效率低下。

2、分布式潮流控制器(dpfc)是一种新型的柔性潮流控制技术。在电网中应用dpfc可解决潮流分布不均，潮流超限等问题，有效的提升电网系统潮流输送能力，提高电网的输电能力，运行效率与安全稳定性。但现有潮流控制器内部电气元件种类较多，结构布置较为复杂，设备规格偏大，质量重，造成成本浪费及安装维护不便。在复杂的单元结构下，设备通流回路内容易产生杂散电感，影响设备的长期运行。

技术实现思路

1、为了解决现有潮流控制器内部电气元件种类较多，结构布置较为复杂，设备规格偏大，质量重，造成成本浪费及安装维护不便的问题，本发明提出了一种分布式潮流控制器单元结构，包括：交流组件区框架(8)、直流组件区框架(23)、交流组件区(2)和直流组件区(1)；

2、所述交流组件区框架(8)、所述直流组件区框架(23)从下至上依次连接；

3、所述交流组件区(2)位于所述交流组件区框架(8)内；

4、所述直流组件区(1)位于所述直流组件区框架(23)内；

5、所述交流组件区(2)与外围设备连接。

6、可选的，所述交流组件区框架(8)包括：四根立柱(27)、四根顶槽钢(32)、四根底槽钢(44)、立柱筋板(28)、框架对接法兰(29)、框架底板(30)、交流区板卡托盘(39)、两根短立柱(31)和连接角钢(45)；

7、所述四根立柱(27)的两端分别与所述四根顶槽钢(32)和所述四根底槽钢(44)圆周满焊；

8、所述四根顶槽钢(32)通过所述框架对接法兰(29)两两连接在一起；

9、每根立柱(27)与相邻的两根底槽钢(44)通过所述立柱筋板(28)加强连接；

10、所述框架底板(30)固定于所述四根底槽钢(44)上；

11、所述连接角钢(45)平行于所述底槽钢(44)，固定于交流进出线一侧的两根立柱(27)之间，且与所述两根短立柱(31)的顶端面处于同一水平面上；

12、所述两根短立柱(31)平行于所述两根立柱(27)，且固定于所述框架底板(30)上；

13、所述交流区板卡托盘(39)位于交流进出线一侧，固定于所述连接角钢(45)和所述两根短立柱(31)的顶端面上。

14、可选的，所述交流组件区(2)包括：电流互感器(9)、取能ct(10)、多个霍尔传感器(15)、tcu板卡(13)、bod板卡(14)、旁路控制盒(11)、ct电源盒(12)、旁路开关(4)、晶闸管组件(5)、交流母排组件(6)和电抗器(7)；

15、所述电流互感器(9)、所述多个霍尔传感器(15)和所述取能ct(10)均固定在交流进出线一侧框架底板(30)上；

16、所述tcu板卡(13)、bod板卡(14)、旁路控制盒(11)、ct电源盒(12)固定在所述交流区板卡托盘(39)上；

17、所述tcu板卡(13)、bod板卡(14)均与所述晶闸管组件(5)电连接，用于控制晶闸管的触发，以及对晶闸管进行保护；

18、所述旁路控制盒(11)与所述旁路开关(4)电连接，用于控制旁路开关(4)的导通和关断；所述ct电源盒(12)为所述电流互感器(9)供电；

19、所述晶闸管组件(5)、所述旁路开关(4)并联在所述交流母排组件(6)两端与电抗器(7)连接，并固定在框架底板(30)中部；

20、所述旁路开关(4)前后位置处的框架底板(30)为镂空板；

21、所述交流母排组件(6)与外围设备连接；

22、所述电抗器(7)固定在交流组件区(2)远离进出线一侧的框架底板(30)上。

23、可选的，所述直流组件区框架(23)包括：底部钣金框架(33)、顶部钣金框架(34)、直流区板卡托盘(41)、板卡隔板(24)、电容器支撑件(43)、四根立柱(27)和吊座(35)；

24、所述顶部钣金框架(34)和底部钣金框架(33)分别位于所述四根立柱(27)的顶部和底部；

25、所述底部钣金框架(33)安装在所述框架对接法兰(29)上；

26、所述顶部钣金框架(34)顶角处安装有吊座(35)；

27、所述直流区板卡托盘(41)布置在交流进出线一侧，固定在位于底部钣金框架(33)上；

28、所述板卡隔板(24)安装在所述直流区板卡托盘(41)上远离交流进出线的一侧；

29、所述电容器支撑件(43)固定于远离交流进出线一侧。

30、可选的，所述直流组件区(1)包括：直流母排组件(26)、主控板(16)、阀层控制板(17)、阀层控制板及主控板电源(18)、端子板组件(19)、直流支撑电容器(25)、风扇电源板(21)、两个igbt散热风道(22)、两个igbt组件(20)；

31、所述直流母排组件(26)位于所述igbt散热风道(22)和所述直流支撑电容器(25)之间，与交流区母线相连，并连接至所述两个igbt组件(20)和所述直流支撑电容器(25)；

32、所述主控板(16)、所述阀层控制板(17)和所述阀层控制板及主控板电源(18)安装在所述直流区板卡托盘(41)上；

33、所述端子板组件(19)固定于所述板卡隔板(24)上；

34、所述直流支撑电容器(25)并联在直流母线处，并固定在所述电容器支撑件(43)上；

35、所述风扇电源板(21)固定在所述直流支撑电容器(25)外侧的直流组件区框架(23)上；

36、所述两个igbt散热风道(22)紧贴所述板卡隔板(24)，对称设置于所述底部钣金框架(33)和顶部钣金框架(34)的中部，且穿设于所述交流组件区框架(8)内；

37、所述两个igbt组件(20)组成h桥vsc换流器，且分别固定在所述两个igbt散热风道(22)上；

38、所述阀层控制板及主控板电源(18)为所述主控板(16)提供电能；

39、所述风扇电源板(21)为所述两个igbt散热风道(22)提供电能。

40、可选的，所述igbt散热风道(22)包括：风扇组件(37)、风道(46)、散热器(38)；

41、所述风扇组件(37)安装在直流组件区(1)位于上端的框架上，与所述风扇电源板(21)连接；

42、所述风道(46)设置于所述风扇组件(37)底部；

43、所述散热器(38)布置于所述风道(46)内。

44、可选的，所述电容器支撑件(43)与底部钣金框架(33)固定连接呈目字型，包括一根钣金支架和垂直于所述钣金支架的两根短钣金支架；

45、所述一根钣金支架平行于板卡隔板(24)，固定于底部钣金框架(33)之间；

46、所述两根短钣金支架一端与所述一根钣金支架连接，另一端与位于底部钣金框架(33)连接。

47、可选的，所述交流组件区框架(8)还包括：金属定位板(40)；

48、所述金属定位板(40)固定在所述框架底板(30)上；

49、所述取能ct(10)固定在所述金属定位板(40)上。

50、可选的，所述直流组件区框架(23)还包括：顶部盖板(36)；

51、所述顶部盖板(36)上设置有两个开口，与所述igbt散热风道(22)相适配。

52、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

53、(1)本发明提供了一种分布式潮流控制器单元结构，包括交流组件区框架、直流组件区框架、交流组件区和直流组件区；所述交流组件区框架、所述直流组件区框架从下至上依次连接；所述交流组件区位于所述交流组件区框架内；所述直流组件区位于所述直流组件区框架内；所述交流组件区与外围设备连接。本发明采用交直流区域分层布置的方法，安装便捷，显著提高设备的可维护性；同时分层布置最大限度的利用设备空间区域，使单元结构更为紧凑。

54、(2)本发明提供的交流组件区和直流组件区中主线路与控制线路各设备采用分区设计，便于安装与维护，同时对板卡设置控制盒，起到电磁屏蔽效果，提高设备可靠性。

55、(3)本发明提供的dpfc单元内部主通流回路采用层叠母排设计形式，大大简化了电气连接线路，有效减少通流回路中的杂散电感。

56、(4)本发明提供的单元结构设计有独立的散热风道，能够使dpfc单元与外界进行空气交换，提高设备散热效率。