[实用新型]一种级联拓扑实验装置

说明书

本实用新型提出了一种级联拓扑实验装置，包括机柜、控制器、三相交流电抗器、单相上下桥臂电抗器和功率单元，所述机柜前面下方设置有前安装面板，所述前安装面板下部安装直流断路器、塑壳断路器和第一接触器，所述塑壳断路器的一端连接交流线，塑壳断路器的另一端连接第一接触器的一端，第一接触器的另一端连接三相交流电抗器的一端，三相交流电抗器的另一端连接单相上下桥臂电抗器的一端，单相上下桥臂电抗器的另一端连接功率单元的交流侧，功率单元的直流侧连接直流断路器。本实用新型装置结构简单，可靠性强，可以很好的模拟柔性直流输电技术。

技术领域

本实用新型涉及一种级联拓扑实验装置，属于高危环境安防装置技术领域。

背景技术

目前随着能源紧缺和环境污染等问题的日益严峻，国家大力开发利用可再生清洁能源，致力于优化能源结构。可再生能源一般存在分散性、小型性、远离负荷中心等特点，可再生能源利用规模不断扩大，原有的交流输电技术和传统直流输电技术已经不能很好的满足输电需求，原有交流输电技术和直流输电技术相结合的模式也不够经济实惠。此外，随着可再生能源输送距离的增大和功率的增大，原有的输电方式无法满足灵活输电的需求，因为输送距离过大，输送途中会出现不必要的能量损耗，而且原有的输电方式因为电压源换流器产生的谐波含量少，还需要专门配置大型滤波器，土地占用率过多。

柔性直流输电技术是一种基于电压源换流器、自关断器件等技术的新型输电技术，具有换相成功率高、可以独立控制输出功率、搭建使用方便等特点，在大规模的风电场等可再生能源传输领域具有较强的优势，但是柔性直流输电技术在高电压、大功率、混合结构直流输电等方面还存在问题，供电可靠性有待加强。

发明内容

针对现有柔性直流输电技术可靠性不足的问题，本实用新型提出了一种级联拓扑实验装置，装置内部设置有电抗器和功率单元，能够实现交流电和直流电互相转换，在装置内部还安装多个接触器、保护开关和预充电回路，保证输电过程安全可靠，在降低输电成本的同时可以更好的模拟柔性直流输电技术。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术手段：

一种级联拓扑实验装置，包括机柜、控制器、三相交流电抗器、单相上下桥臂电抗器和功率单元，所述控制器、三相交流电抗器、单相上下桥臂电抗器和功率单元均固定安装在所述机柜内部，所述控制器位于机柜中部，控制器上设置有开入开出接口和霍尔模拟信号采样接口，所述三相交流电抗器与单相上下桥臂电抗器靠近机柜底部，所述功率单元靠近机柜顶部。

所述机柜前面下方设置有前安装面板，在所述前安装面板下部安装有直流断路器、塑壳断路器和第一接触器，所述塑壳断路器的一端连接交流线，塑壳断路器的另一端连接第一接触器的一端，第一接触器的另一端连接三相交流电抗器的一端，三相交流电抗器的另一端连接单相上下桥臂电抗器的一端，单相上下桥臂电抗器的另一端连接功率单元的交流侧，功率单元的直流侧连接直流断路器。

在所述前安装面板的中部安装有第一电压霍尔传感器、滤波器、第二接触器和整流桥，所述第一电压霍尔传感器并联在第一接触器两端，并通过电缆线连接控制器的霍尔模拟信号采样接口，所述滤波器的一端连接交流线，滤波器的另一端连接第一电源。

所述第二接触器和整流桥组成预充电回路，第二接触器的一端连接塑壳断路器，第二接触器的另一端连接整流桥的一端，整流桥的另一端连接功率单元直流侧。

在所述前安装面板上部安装有第一电源和中间继电器，所述第一电源用于给控制器供电，所述中间继电器的一端分别连接第一接触器和第二接触器，中间继电器的另一端连接控制器的开入开出接口。