[发明专利]一种基于电压源逆变器的分布式潮流控制装置和方法

说明书

本发明提供一种基于电压源逆变器的分布式潮流控制装置和方法，包括机械开关、晶闸管模块、电压源逆变器、直流电容器和主控制器；机械开关和晶闸管模块均并联于电压源逆变器的交流侧，直流电容器并联于电压源逆变器的直流侧，主控制器与机械开关、晶闸管模块、电压源逆变器和上层控制器连接，实现高压交流输电线路的灵活潮流控制，通过机械开关和晶闸管模块对电压源逆变器进行旁路保护，避免对电压源逆变器造成损坏；通过扼流电感抑制晶闸管模块关合瞬间的电流变化率，同时对流经电压源逆变器的电流进行滤波，且能够有效避免高频共模干扰导致的过压保护误动，整个潮流控制装置体积小，成本低，且安装灵活。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种基于电压源逆变器的分布式潮流控制装置和方法。

背景技术

随着电网运行市场化的推进，提升电网运行的经济竞争力势在必行。灵活交流输电(FACTS)是基于电力电子技术和控制技术对交流输电系统的阻抗、电压、相位、功率等实施灵活快速调节的一种交流输电技术。

灵活交流输电(FACTS)分为集中式灵活交流输电和分布式灵活交流输电(Distributed FACTS，D-FACTS)，其中D-FACTS包括分布式串联电抗(Distributed SeriesReactor，DSR)、分布式静止串联补偿器(Distributed Static Series Compensator，DSSC)和分布式统一潮流控制器(Distributed Unified Power Flow Controller，DUPFC)。以上三种结构形式均通过内部的单匝串联变压器与高压交流输电线路连接，通过自身调节，实现控制断面潮流、减轻拥塞、增大电力传输能力以及抑制次同步振荡等功能。考虑到220kV及以上电压等级电网实际系统短路水平较高，串联变压器制造难度非常大，相应的潮流控制器体积大且成本高。

发明内容

为了克服上述现有技术中体积大且成本高的不足，本发明提供一种基于电压源逆变器的分布式潮流控制装置，分布式潮流控制装置串联于高压交流输电线路上，其包括：机械开关(3)、双向晶闸管(4)、电压源逆变器(7)、直流电容器(8)和主控制器(13)；

所述机械开关(3)和晶闸管模块(4)均并联于电压源逆变器(7)的交流侧，所述直流电容器(8)并联于电压源逆变器(7)的直流侧，所述主控制器(13)与上层控制器连接，用于获取上层控制器下发的投入指令、功率调节指令或退出指令，所述主控制器(13)还与机械开关(3)、晶闸管模块(4)和电压源逆变器(7)连接，用于基于投入指令、功率调节指令或退出指令发送动作指令给机械开关(3)，并发送触发指令给晶闸管模块(4)和电压源逆变器(7)。

还包括扼流电感(5)，所述扼流电感(5)串联在高压交流输电线路上，且位于电压源逆变器(7)和晶闸管模块(4)之间，用于抑制晶闸管模块(4)导通瞬间的电流变化率，同时用于对流经电压源逆变器(7)的电流进行滤波；

所述扼流电感(5)采用带铁芯的电抗器。

还包括第一电压测量模块(2)、第二电压测量模块(9)、第一电流测量模块(6)和第二电流测量模块(11)；

所述第一电压测量模块(2)设置于电压源逆变器(7)的交流侧，用于测量电压源逆变器(7)的交流电压；

所述第二电压测量模块(9)并联在直流电容器(8)两端，用于测量直流电容器(8)的直流电压；

所述第一电流测量模块(6)设置于电压源逆变器(7)的交流侧，用于测量流经电压源逆变器(7)的电流；

所述第二电流测量模块(11)设置于高压交流输电线路上，用于测量高压交流输电线路的电流；

所述第一电压测量模块(2)和第二电压测量模块(9)均采用电压互感器；

所述第一电流测量模块(6)和第二电流测量模块(11)均采用电流互感器。