[发明专利]一种直流线间潮流控制器

说明书

技术领域

本发明涉及直流输电系统技术领域，特别涉及一种直流线间潮流控制器。

背景技术

多端直流输电系统是由3个及以上换流站，通过串联、并联或混联方式连接起来的直流输电系统，它能够实现多电源供电以及多落点受电，相比于两端高压直流输电系统运行更为经济灵活，是解决我国目前面临的大规模可再生能源并网、大容量远距离电能输送和输电走廊紧缺等问题的有效技术手段之一。典型的环网式三端直流输电系统等效电路如图1所示，假设换流站1和换流站2分别是两个海上风电场的换流站，为定功率模式运行，换流站3为岸上换流站，为定直流电压模式运行，功率从换流站1和换流站2向换流站3传输。为了调节直流输电线Line1、Line2、Line3上的潮流，需要在直流输电线Line1、Line2、Line3中串入直流潮流控制器。由于不存在交流电的无功功率、电抗和相角，直流输电系统只能调节输电线路电阻和直流电压来控制直流潮流。

发明内容

本发明为了克服现有技术的难题，提供一种直流线间潮流控制器。

本发明提供一种直流线间潮流控制器，包括第一、第二、第三和第四端子，第一端子连接第一输电线，第三端子连接连接第二输电线，第二端子和第四端子并联后连接第三输电线，功率从第一输电线和第二输电线流向第三输电线，所述直流线间潮流控制器包括双向DC/DC变换器和固态变压器，所述双向DC/DC变换器和所述固态变压器串联，所述双向DC/DC变换器的输入端为所述第一和第二端子，所述双向DC/DC变换器的输出端与所述固态变压器的输入端连接，所述固态变压器的输出端为第三和第四端子。

本发明一优选的实施例中，所述双向DC/DC变换器包括第九双向开关、第十双向开关、第一电感和第一电容，所述第九双向开关的一端连接第一端子，所述第九双向开关的另一端连接所述第一电感的一端所述第一电感的另一端连接所述第一电容，所述第一电容另一端连接所述第十双向开关，所述第十双向开关的另一端连接所述第九双向开关和所述第一电感的连接点连接。

本发明一优选的实施例中，所述双向DC/DC变换器包括第九双向开关、第十双向开关、第一电感和第一电容，所述第一电感的一端连接所述第一端子，所述第一电感的另一端连接所述第九双向开关的一端，所述第九双向开关的另一端连接所述第一电容的一端，所述第一电容的另一端和所述第十双向开关的一点连接，所述第十双向开关的另一端和所述第一双电双向开关和所述第一电感的连接点连接。

本发明一优选的实施例中，所述固态变压器包括原边全桥变换器、变压器、副边全桥变换器，所述原边全桥变换器的输入端与所述第一电容并联，所述原边全桥变换器的输出端与所述变压器的原边绕组并联，所述变压器的副边绕组和所述副边全桥变换器的输出端并联，所述副边全桥变换器的输入端并联一第二电容，所述第二电容的一端连接所述第三端子，所述第二电容的另一端连接所述第四端子。

本发明一优选的实施例中，所述原边全桥变换器包括第一双向开关、第二双向开关、第三双向开关和第四双向开关，所述第一双向开关和所述第二双向开关串联构成第一桥臂单元，所述第三双向开关和所述第四双向开关串联构成第二桥臂单元，所述第一桥臂单元和所述第二桥臂单元并联，所述第一桥臂单元的两端为所述原边全桥变换器的输入端，所述第一桥臂单元和第二桥臂单元的中间点为所述原边全桥变换器的输出端。

本发明一优选的实施例中，所述副边全桥变换器包括第五双向开关、第六双向开关、第七双向开关和第八双向开关，所述第五双向开关和所述第六双向开关串联构成第三桥臂单元，所述第七双向开关和所述第八双向开关串联构成第四桥臂单元，所述第三桥臂单元和所述第四桥臂单元并联，所述第四桥臂单元的两端为所述副边全桥变换器的输入端，所述第三桥臂单元和第四桥臂单元的中间点为所述副边全桥变换器的输出端。

本发明一优选的实施例中，所述第九双向开关包括反向串联的第一单向开关和第二单向开关，所述第一单向开关和所述第二单向开关为MOSFET开关或IGBT开关。

本发明一优选的实施例中，所述第十双向开关包括反向串联的第三单向开关和第四单向开关，所述第三单向开关和所述第四单向开关为MOSFET开关或IGBT开关。