[发明专利]一种电压源型直流融冰兼静止同步补偿装置及其控制方法

权利要求书

1.一种电压源型直流融冰兼静止同步补偿装置，其特征在于包括有至少一个基本换流单元，该基本换流单元包括有隔离刀闸K，断路器QF，连接电抗器Ls，采用全桥子模块的模块化多电平换流器MMC，刀闸K1、K2、K3、K4，平波电抗器Ld1、Ld2；其中模块化多电平换流器MMC、连接电抗器Ls及刀闸K1、K2、K3、K4都包括有a、b、c三相，且三相结构完全相同；其中连接电抗器Ls的一端通过隔离刀闸K和断路器QF接在交流侧母线上，另一端与采用全桥子模块的模块化多电平换流器MMC的交流输入端对应相分别连接，即a相连接电抗器Ls与模块化多电平换流器MMC的a相上下桥臂的连接点相连，b相连接电抗器Ls与模块化多电平换流器MMC的b相上下桥臂的连接点相连,c相连接电抗器Ls与模块化多电平换流器MMC的c相上下桥臂的连接点相连，刀闸K1的一端与模块化多电平换流器MMC各相上桥臂的上端分别相连，刀闸K1另一端三相短接后与平波电抗器Ld1的一端连接；刀闸K4一端的三相与模块化多电平换流器MMC各相下桥臂的下端分别相连，刀闸4另一端三相短接后与平波电抗器Ld2的一端连接；刀闸K2的a相的两端分别连接模块化多电平换流器MMC的a相上桥臂上端和b相上桥臂下端，刀闸K2的b相的两端分别连接模块化多电平换流器MMC的b相上桥臂上端和c相上桥臂下端，刀闸K2的c相的两端分别连接模块化多电平换流器MMC的c相上桥臂上端和a相上桥臂下端；刀闸K3的a相的两端分别连接模块化多电平换流器MMC的a相下桥臂上端和b相下桥臂下端，刀闸K3的b相的两端分别连接模块化多电平换流器MMC的b相下桥臂上端和c相下桥臂下端，刀闸K3的c相的两端分别连接模块化多电平换流器MMC的c相下桥臂上端和a相下桥臂下端；

所述电压源型直流融冰兼静止同步补偿装置包括有M个基本换流单元，其中M为正整数；M个基本换流单元的平波电抗器Ld1的一端连接在一起，M个基本换流单元的平波电抗器Ld2的一端连接在一起，刀闸Sd1、Sd2的一端连接后与M个基本换流单元的平波电抗器Ld1的另一端连接，刀闸Sd3、Sd4的一端连接后与M个基本换流单元的平波电抗器Ld2的另一端连接，刀闸Sd1的另一端与站内融冰母线B的a1相的一端连接，刀闸Sd2和Sd3的另一端连接后与站内融冰母线B的b1相的一端连接，刀闸Sd4的另一端与站内融冰母线B的c1相的一端连接，站内融冰母线B的a1、b1、c1相的另一端通过融冰连接刀闸Sa与待融冰交流线路L的a2、b2、c2相的一端对应连接，待融冰交流线路L的a2、b2、c2相的另一端与融冰短接刀闸Sc的对应端连接；

上述模块化多电平换流器MMC为三相六桥臂结构，每个桥臂由一个电抗器Lc和N个全桥子模块SM串联组成，N为正整数，每个全桥子模块的内部结构相同；每相上下桥臂电抗器同向串联连接，即上桥臂电抗器Lc的非同名端和下桥臂的同名端连接在一起后与连接电抗器Ls的对应相连接，三个上桥臂的另一端连接在一起构成直流侧正极，三个下桥臂的另一端连接在一起构成直流侧负极；

上述采用全桥子模块的模块化多电平换流器MMC中的全桥子模块采用单全控型器件的全桥子模块，或采用双全控型器件并联的全桥子模块，或采用多全控型器件并联的全桥子模块。

2.根据权利要求1所述的电压源型直流融冰兼静止同步补偿装置，其特征在于上述采用单全控型器件的全桥子模块包括四个全控型器件S1、S2、S3、S4，四个二极管D1、D2、D3、D4，一个电容C，一个晶闸管SCR，一个快速开关Ks，全控型器件S1与二极管D1反向并联，全控型器件S2与二极管D2反向并联，全控型器件S3与二极管D3反向并联，全控型器件S4与二极管D4反向并联，即全控型器件正端与二极管负端连接，全控型器件负端与二极管正端连接；全控型器件S1的负端与全控型器件S2的正端连接构成单全控型器件所述的全桥子模块的一端，全控型器件S3的负端与全控型器件S4的正端连接构成单全控型器件所述的全桥子模块的另一端；全控型器件S1的正端及全控型器件S3的正端与电容器C的一端连接，全控型器件S4的负端及全控型器件S2的负端与电容器C的另一端连接；快速开关Ks连接于单全控型器件所述的全桥子模块的两端；晶闸管SCR连接于单全控型器件所述的全桥子模块两端。