[发明专利]一种基于MMC的分布式潮流控制器拓扑结构及控制方法

摘要

一种基于MMC的分布式潮流控制器拓扑及控制方法，拓扑包括一个由并联侧基于MMC的三相变流器与并联侧单相变流器组成的并联侧变流器，以及由多组结构相同的串联侧单相变流器构成的串联侧变流器，并联侧基于MMC的三相变流器交流侧经变压器与交流电网相连接；并联侧单相变流器的直流侧与并联侧基于MMC的三相变流器耦合；多组串联侧单相变流器分布化布置于输电线路中。控制方法采取并联侧系统层、并联侧变流器层与并联侧阀控层对并联侧变流器进行分层控制；采取串联侧系统层、串联侧变流器层与串联侧阀控层对串联侧变流器进行分层控制。本发明高度模块化，便于扩容，适应各种电压等级，不平衡运行、故障穿越与恢复能力均优于传统拓扑结构。

主权项

1.一种基于MMC的分布式潮流控制器拓扑结构，其特征在于，包括一个由并联侧基于MMC的三相变流器与并联侧单相变流器组成的并联侧变流器，以及由多组结构相同的串联侧单相变流器构成的串联侧变流器；并联侧基于MMC的三相变流器交流侧经变压器T_sh与交流电网相连接，并联侧基于MMC的三相变流器与交流电网之间设有启动电阻R₀，用以抑制三相变流器在启动时的冲击电流；并联侧基于MMC的三相变流器的三相各桥臂电路均由n个子模块串接后与桥臂电抗器L_sh串联而成，其中子模块均采用半桥结构；并联侧单相变流器采用传统DC/AC电路拓扑结构，并联侧单相变流器的交流侧通过单相变压器与交流电网中Y‑△变压器T_s的Y侧中性点接地线路串联耦合，并联侧单相变流器的直流侧与并联侧基于MMC的三相变流器耦合，并联侧单相变流器输出满足需求的3次谐波电流，经Y‑△变压器T_s的Y侧中性点注入并均匀分布到输电线路；多组串联侧单相变流器分布化布置于输电线路中，每组串联侧单相变流器均由结构相同的3个单相变流器分别经单相变压器T_se1、T_se2、T_se3串联耦合于A、B、C三相线路上，吸收并联侧变流器输出的3次谐波有功功率维持自身电容电压恒定，同时发出基频功率P_se1调节线路潮流，且有P_se1＝P_se3，其中P_se3为串联侧变流器吸收的有功功率，P_se3与串联侧变流器电容值C_se以及串联侧变流器电容电压值U_sedc关系表示如下：式中，I_se,dc为串联侧变流器直流电容电流。