[发明专利]变频柔性调谐装置、半波长交流输电系统及其控制方法

权利要求书

1.一种变频柔性调谐装置，其特征在于，所述变频柔性调谐装置包括第一MMC模块和第二MMC模块；所述第一MMC模块和第二MMC模块的直流侧相连，交流侧为所述变频柔性调谐装置的输入/输出端；

所述第一MMC模块和第二MMC模块均包括三个并联的相单元；所述相单元包括两个串联的桥臂，每个桥臂均包括串联的电抗器和功率模块单元；所述各相单元中桥臂的串联连接点为所述交流侧的交流端子，所述各相单元的并联连接点为所述直流侧的直流端子；

所述功率模块单元包括多个串联的功率子模块，所述功率子模块为包括全控型电力电子器件的半桥结构功率子模块或全桥结构功率子模块。

2.如权利要求1所述的一种变频柔性调谐装置，其特征在于，

所述相单元内两个桥臂通过各自的电抗器相连；或者，

所述相单元内两个桥臂通过各自的功率模块单元相连。

3.如权利要求1所述的一种变频柔性调谐装置，其特征在于，

所述第一MMC模块的各功率子模块为相同结构的功率子模块，各电抗器为相同结构的电抗器；

所述第二MMC模块的各功率子模块为相同结构的功率子模块，各电抗器为相同结构的电抗器。

4.如权利要求1所述的一种变频柔性调谐装置，其特征在于，

所述第一MMC模块的功率子模块和所述第二MMC模块的功率子模块的结构相同或不同；

所述第一MMC模块的电抗器和所述第二MMC模块的电抗器的结构相同或不同。

5.如权利要求1所述的一种变频柔性调谐装置，其特征在于，

所述第一MMC模块内各功率子模块所包含的各元件参数均相同，各电抗器的电抗值均相同；

所述第二MMC模块内各功率子模块所包含的各元件参数均相同，各电抗器的电抗值均相同。

6.一种半波长交流输电系统，所述半波长交流输电系统包括依次连接的送端交流系统、半波长交流输电线路和受端交流系统，其特征在于，所述半波长交流输电系统包括两个如权利要求1-5任一项所述的变频柔性调谐装置；一个所述变频柔性调谐装置安装在所述送端交流系统与半波长交流输电线路之间，另一个所述变频柔性调谐装置安装在所述受端交流系统与半波长交流输电线路之间。

7.如权利要求6所述的一种半波长交流输电系统，其特征在于，

所述的一个变频柔性调谐装置中第一MMC模块与送端交流系统连接，第二MMC模块与半波长交流输电线路连接；所述的另一个变频柔性调谐装置中第二MMC模块与受端交流系统连接，第一MMC模块与半波长交流输电线路连接。

8.一种如权利要求6或7所述的半波长交流输电系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括通过调节所述变频柔性调谐装置的运行方式，对所述半波长交流输电系统进行柔性调谐和柔性并网，调整所述半波长交流输电系统的系统参数，抑制半波长交流输电线路的过电压和潜供电流并实现故障隔离；所述系统参数包括送端交流系统的功率因数和母线电压、受端交流系统的功率因数和母线电压。

9.如权利要求8所述的一种半波长交流输电系统的控制方法，其特征在于，所述对半波长交流输电系统进行柔性调谐包括：

当所述半波长交流输电线路的电气距离小于电网频率对应的一个半波长时，通过控制所述变频柔性调谐装置的输出信号频率，提高半波长交流输电线路的运行频率，直至所述电气距离等于升高后的运行频率对应的一个半波长；

当所述半波长交流输电线路的电气距离大于电网频率对应的一个半波长时，通过控制所述变频柔性调谐装置的输出信号频率，降低半波长交流输电线路的运行频率，直至所述电气距离等于降低后的运行频率对应的一个半波长；

当所述半波长交流输电线路的线路结构、线路参数或运行方式发生变化时，通过控制所述变频柔性调谐装置的输出信号频率，调整半波长交流输电线路的运行频率，直至在所述线路结构、线路参数或运行方式发生变化后的半波长交流输电线路的电气距离等于所述改变后的运行频率对应的一个半波长。