[实用新型]一种具有功率放大功能的多端直流潮流控制器

说明书

本发明公开了一种具有功率放大功能的多端直流潮流控制器，包括：n个端口、隔离型的第一直流变换器和n‑1个输入输出共地、输出电压正负可调的第二直流变换器；n个端口包括一个第一端口和n‑1个第二端口，第一端口分别与第一换流站、第一直流变换器的输入端连接，各第二端口分别与第二直流变换器的输出端、第二换流站连接，各第二直流变换器串联在第一换流站和其他换流站之间；第一直流变换器将第一换流站的输入电压转换为内部直流母线的供电电压以给所有第二直流变换器自给供电，第一直流变换器的输入端正极、输出端负极均与第一换流站连接。本发明能自取供电，变换效率高，可灵活控制线路潮流，使线路潮流可反转，直流潮流控制的自由度高。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其是涉及一种具有功率放大功能的多端直流潮流控制器。

背景技术

多端直流(multi-terminal high voltage direct current，MTDC)输电是在传统高压直流输电的基础上发展而来。由于其具有多电源供电和多落点受电的优势，且系统运行方式较为经济灵活，在解决大容量电能远距离输送和新能源并网等方面优势明显，因此成为了未来直流输电系统发展的主要应用形式。MTDC输电系统内换流站和输电线路的数目相对较多，仅依靠换流站之间的功率协调控制对系统进行潮流管理较为困难，可能会引起不必要的线路损耗和导致线路过载等问题，危及整个系统的安全与稳定运行。

对于多端柔性直流输电系统，由于每个直流端口上可能同时连接两条或者多条直流线路，所以内部含有环、网状结构，这样会存在潮流不可控的支路，即直流潮流控制的自由度不足。传统的线间直流潮流控制器采用共用电容的拓扑方案主要适用于无线路反转需求的应用场合，但共用电容结构使不同线路间存在的电流耦合，无法实现线路电流的独立控制；也会由于系统中潮流分布不均引起某条直流线路连续工作在满负荷状态，而其他线路工作于轻负荷状态，这加大了系统的功率传输压力，同时增大了电能的传输损耗，大大降低了系统运行的经济性，极端情况下甚至引发线路过载，从而使导体过热，危及系统安全运行。

同时，多端柔性直流输电系统的端口处输出电压浪费，开关器件易过压；电流耦合，无法实现潮流反转需求；结构复杂，成本较高，经济性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有功率放大功能的多端直流潮流控制器，以解决现有直流潮流控制的自由度不足的技术问题。

本发明的目的，可以通过如下技术方案实现：

一种具有功率放大功能的多端直流潮流控制器，包括：

n个端口、一个第一直流变换器和n-1个第二直流变换器；所述第一直流变换器为隔离型直流/直流变换器，所述第二直流变换器为输入端输出端共地、输出端电压正负可调的双极性共地型直流/直流变换器；

其中，所述n个端口包括一个第一端口和n-1个第二端口，所述第一端口分别与第一换流站、所述第一直流变换器的输入端连接，各所述第二端口分别与所述第二直流变换器的输出端、第二换流站连接；所述第一换流站为所述多端直流潮流控制器提供电源的换流站，所述第二换流站为多端直流输电系统中除所述第一换流站外的其他换流站；

所述第一直流变换器的输出端产生一条内部直流母线，所述第一直流变换器的输入端正极、输出端负极均与所述第一换流站连接，所述第一直流变换器将所述第一换流站的输入电压转换为所述内部直流母线的供电电压；各所述第二直流变换器均与所述内部直流母线连接以自给供电。

可选地，所述第一直流变换器为ISOP-LLC变换器。

可选地，各所述第二直流变换器均与所述内部直流母线连接包括：

各所述第二直流变换器的输入端与所述内部直流母线的正极连接，各所述第二直流变换器的接地端与所述内部直流母线的负极连接。

可选地，所述第一直流变换器的输出端产生一条内部直流母线包括：