一种采用三相交流电缆输电的直流输电系统的制作方法_3

文档序号:10194342阅读:来源:国知局
换流站11的负极端相连,此时电流从与整流换流站11的正极端相连的V相和W相流入,从与整流换流站11的负极端相连的U相流回,流过V相和W相的电流为0.51 dm,流过U相的电流为-1 dm。
[0070]从图7的电压曲线可以看出,每相的电压均呈现周期性的方波形式,能够在正负电压间有规律的变化,进而有效抑制三相交流电缆中空间电荷的生成。
[0071]当然,本实用新型并不限定每个周期的时间长度,工作人员可根据实际情况自行设定。
[0072]作为优选地,整流侧电流电压转换单元12还包括3个阻尼投切模块SUL、SVL、SWL,其中:
[0073]SuL的输入端与Stl的发射极相连,SvL的输入端与St2的发射极相连,SwL的输入端与St3的发射极相连;
[0074]SuL的输出端、SvL的输出端以及SwL的输出端分别作为整流侧电流电压转换单元12的U相端、V相端以及W相端;
[0075]其中,每个阻尼投切模块包括阻尼电阻,以及与阻尼电阻并联的控制开关。
[0076]作为优选地,这里的阻尼电阻可以为一个,当然,本实用新型对阻尼电阻的个数并不做限定,对阻尼电阻的阻值也不做限定。
[0077]可以理解的是,当系统处于非转换阶段时(S卩IGBT管组件Stl-St6的开闭情况并未发生改变时,此时三相交流电缆上的电流电压的正负极性不发生改变),阻尼投切模块的控制开关均属于闭合状态,即阻尼电阻均不投入使用;当系统处于转换阶段时(即IGBT管组件Stl-St6的开闭情况发生改变时,此时三相交流电缆上的电流电压的正负极性也发生改变),控制开关断开,阻尼电阻投入使用,由于阻尼电阻具有高阻抗特性,因此用于控制转换阶段相间电压的充放电电流。
[0078]作为优选地,整流侧电流电压转换单元12还包括:
[0079]相间电流转移单元23,其三相输入端分别与3个阻尼投切模块SuL、SvL、SwL的输出端对应相连;其三相输出端分别作为整流侧电流电压转换单元12的U相端、V相端以及W相端,且对应的与三相交流电缆相连;用于通过调节其输出端的电压从而调节三相交流电缆上每相传输的电流的大小。
[0080]其中,参见图3所示,图3为本实用新型提供的一种采用三相交流电缆输电的直流输电系统的一种相间电流转移单元的结构示意图;
[0081 ]该相间电流转移单元23包括:
[0082]两个MMC(Modular Multilevel Converter,全桥型模块化多电平换流器),分别串联在相间电流转移单元23的U相、V相以及W相中的任意两相上,其中,串联的接口为MMC的直流正极端口与直流负极端口 ;MMC的交流端接收送端交流电网21输出的三相交流电。
[0083]另外,参见图4和图5所示,图4为本实用新型提供的一种采用三相交流电缆输电的直流输电系统的一种相间电流转移单元中的MMC的结构示意图;图5为本实用新型提供的一种米用三相交流电缆输电的直流输电系统的一种相间电流转移单元中的MMC中的全桥子模块的结构示意图;这里的MMC采用三相六桥臂结构,每个桥臂均由多个全桥子模块和一个桥臂电抗器组成;
[0084]其中,全桥子模块包括一个电容C以及四个IGBT管T1-T4;
[0085]T1的发射极与T3的集电极相连并构成全桥子模块的一端,T2的发射极与T4的集电极相连并构成全桥子模块的另一端;
[0086]T1的集电极与T2的集电极相互连接后与电容C的一端相连,T3的发射极与T4的发射极相互连接后与电容C的另一端相连;
[0087]T1-T4的基极均接受外部设备提供的开关信号。
[0088]其中,这里的开关信号可以为PWM(Pulse-Width Modulat1n,脉冲宽度调制信号)信号。当然,本实用新型对此不做限定。
[0089]可以理解的是,全桥子模块的输出电压存在正、负和零三种电平,且全桥子模块具有电流双向运行的能力,其级联后具有直流电压和直流电流双向运行的能力;桥臂电抗器能够抑制桥臂换流,在直流故障时起到抑制故障电流上升,保护IGBT管等器件的作用。
[0090]另外,本实用新型还提供了另一种相间电流转移单元23,参见图6所示,图6为本实用新型提供的一种采用三相交流电缆输电的直流输电系统的另一种相间电流转移单元的结构示意图;
[0091]该相间电流转移单元23包括:
[0092]分别串联在相间电流转移单元23的U相、V相以及W相上的电阻投切模块组,其中,每个电阻投切模块组包括N个电阻投切模块,其中,每个电阻投切模块包括电阻,以及与电阻并联的开关。
[0093]可以理解的是,当系统处于非转换阶段时,开关均处于闭合状态,电阻未投入电路使用,当系统处于转换阶段时,针对需要进入转换的相,依次断开该相串联的电阻投切模块的开关,将电阻投入使用,从而能够使该相上的电流较为平缓的流入其他相,实现相间电流转移。
[0094]逆变侧电流电压转换单元13,用于通过三相交流电缆接收三相直流电并转换为第二双极直流电;
[0095]作为优选地,这里的逆变侧电流电压转换单元13包括:
[0096]6套二极管组件Sdl_Sd6,其中,Sdl_Sd3的阴极相互连接,其公共端与逆变换流站14的正极端相连,Sd4-Sd6的阳极相互连接,其公共端与逆变换流站14的负极端相连;
[0097]Sdl的阳极与Sd4的阴极相互连接,其公共端作为逆变侧电流电压转换单元13的U相端;
[0098]Sd2的阳极与Sd5的阴极相互连接,其公共端作为逆变侧电流电压转换单元13的V相端;
[0099]Sd3的阳极与Sd6的阴极相互连接,其公共端作为逆变侧电流电压转换单元13的W相端。
[0100]其中,这里的每套二极管组件均由多个二极管串联而成,当然,本实用新型对串联的二极管的个数并不做限定。
[0101]逆变换流站14,用于将第二双极直流电转换为三相交流电并输送至受端交流电网22。
[0102]其中,这里的逆变换流站14包括:
[0103]串联在一起的两个逆变换流器18,其串联节点接地,串联后的正负两端分别作为逆变换流站14的正极端以及负极端,且每个逆变换流器18均通过逆变换流变压器17与受端交流母线相连,其中受端交流母线与受端交流电网22相连。
[0104]作为优选地,这里的逆变换流器18为十二脉动桥式晶闸管换流器或电压源型换流器或模块化多电平换流器;
[0105]其中,当逆变换流器18为十二脉动桥式晶闸管换流器时,与其连接的逆变换流变压器17为:接线方式为Y/Y/△的三相三绕组变压器;
[0106]当逆变换流器18为电压源型换流器或模块化多电平换流器时,与其连接的逆变换流变压器17为:接线方式为Υ/ Δ的三相双绕组变压器。
[0107]当然,本实用新型对具体采用的逆变换流器18的类型并不做特别限定,只要两台逆变换流器18采用的类型相同即可,当然,相对应的采用的逆变换流变压器17的类型也相同。
[0108]作为优选地,整流侧电流电压转换
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