[发明专利]基于电压源型换流器的双功能直流融冰装置及其融冰方法

摘要

本发明公开了一种基于电压源型换流器的双功能直流融冰装置及其融冰方法，其特点是该直流融冰装置为双工作模式：在融冰模式时，装置处于整流工作状态，提供足够大的直流电流，对覆冰线路进行融冰；在非融冰模式时，通过相应的开关投切和控制策略，使装置处于逆变工作状态，作为静止同步补偿器(STATCOM)运行，对系统进行无功补偿。与现有的电流源型融冰装置相比，新装置除了能增大融冰功率、减小无功消耗，优化谐波输出外，最大的特点是设计了双模式工作性能，即在融冰模式下实现最小融冰时间内，三相均匀融冰以及融冰电流最小化的节能经济目标。

主权项

一种基于电压源型换流器的双功能直流融冰装置，其特征在于该装置包括双功能模式：1)融冰模式四组相同的变压器(1‑4)一侧与交流系统母线I(21)连接，另一侧与融冰装置母线II(22)连接，四组相同的交流滤波器(5‑8)通过四组开关(S1‑S4)分别与四组相同的变压器(1‑4)并联接于母线II(22)，四组相同的电抗器(9‑12)首端通过四组开关(S5‑S8)与母线II(22)并联，尾端分别与四组相同的电压源型换流桥(13‑16)的桥臂连接，四组相同的电压源型换流桥(13‑16)并联连接，换流桥采用两电平六脉动型结构，每个桥臂都由多个全控型器件IGBT串联而成，控制方式为定直流电压控制，运行方式为整流运行，每个IGBT旁有一个反并联的二极管，四组相同的电容器(17‑20)分别与四组相同的换流桥(13‑16)并联；2)非融冰模式四组相同的变压器(1‑4)一侧与交流系统母线I(21)连接，另一侧与融冰装置母线II(22)连接，四组相同的交流滤波器(5‑8)通过四组开关(S1‑S4)分别与四组相同的变压器(1‑4)并联接于母线II(22)，四组相同的电抗器(9‑12)首端通过四组开关(S5‑S8)与母线II(22)并联，尾端分别与四组相同的电压源型换流桥(13‑16)的桥臂连接，四组相同的电压源型换流桥(13‑16)反向并联，换流桥采用两电平六脉动型，每个桥臂都由多个全控型器件IGBT串联而成，控制方式为定交流电压控制，运行方式为逆变运行，四组相同的电容器(17‑20)相互串联，通过装置内部接线切换，融冰装置转变为静止同步补偿器，该装置的作用是通过连续调节发出或吸收无功功率的大小，控制接入点——系统母线II(22)的电压，从而实现融冰装置的功能扩展，在非融冰期间，使电压源型换流器处于逆变状态，作为STATCOM对系统进行动态无功补偿，具有很好的无功补偿和谐波特性。