[发明专利]一种直流高压输电逆变系统

说明书

本发明提供一种直流高压输电逆变系统，采用输入串联输出并联拓扑结构，通过改变逆变器串联数量和逆变器模组并联数量来匹配直流电网电压等级和负载功率，并采用无需通讯总线，只需普通屏蔽线即可实现频率相位同步控制、输入电压均衡控制、输出电流均衡控制和功率均衡分配，结构简单、成本低，为高压/超高压/特高压直流输电的逆变提供了一种新的方案。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，特别涉及一种直流高压输电逆变系统。

背景技术

高压直流输电具备远距离、大容量、非同步互联，功率损耗小，线路造价低，功率调节迅速灵活，系统稳定性好等优点，非常适合大规模可再生能源组网及富煤地区直接发电大跨度范围输电到经济发达的沿海地区。目前，我国绝大部分工农业企业和日常生活用电仍然是交流电。为满足日常生活及工农业生产领域用电需求，需将高压直流逆变为三相交流电。一方面，受逆变器直流输入电压范围的限制，逆变器不能直接接入高压/超高压/特高压直流电网，需要采用串联方式接入，实现分压。另一方面，随着用电设备功率的大幅增加，为了保证负载获取所需的电能，需要并联多组串联的逆变器模组。如何保证多个逆变器的串并联之后输出交流电频率相位同步、输入电压、输出电流的均衡控制是一个需要解决的问题。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种直流高压输电逆变系统。

一种直流高压输电逆变系统，包括高压直流电源输入端、若干个逆变模组、三相交流电源输出端，所述逆变模组的输入端相互并联并与高压直流电源输入端连接，所述逆变模组的输出端相互并联并与三相交流电源输出端相连，所述逆变模组包括若干个逆变器，所述逆变器的输入端依次串联后与高压直流输入端相连，所述逆变器的输出端相互并联并与三相交流电源输出端相连，所述逆变器的同步端子J通过同步信号线连接，所述逆变器包括：

电压RMS测量电路，与逆变器的输出端V、W连接，用于获取输出电压有效值V_rms；

电流测量电路，与逆变器的输出端U连接，用于获取输出电流有效值I_rms；

电压测量电路，与逆变器输入端并联，用于获取输入电压有效值V_in；

三选一复用开关，一端与同步端子J连接，用于同步信号线分时传输同步信号syn、输入电压有效值平均值和输出电流有效值平均值

同步电路，一端与三选一复用开关的CH0端连接，用于获取所有逆变器中最先产生的中断溢出信号OV，并生成唯一的同步信号Syn；

输入电压平均电路，其一端与三选一复用开关的CH1端连接，输入端与电压测量电路连接，用于获取逆变器的输入电压有效值平均值

输出电流平均电路，其一端与三选一复用开关的CH2端连接，输入端与电流测量电路连接，用于获取逆变器的输出电流有效值平均值

控制器，其分别与电压RNS测量电路、电流测量电路、电压测量电路、同步电路、输入电压平均电路、输出电流平均电路以及三选一复用开关连接，通过接收到的输入电压有效值、输出电流有效值、输入电压有效值平均值、输出电流有效值平均值及同步信号，根据逆变控制算法获得逆变电路开关管的占空比，并输出该占空比的PWM信号；

逆变电路，根据控制器输出的PWM信号将直流电逆变为交流电。