CN105226988A - 用于upfc换流阀功能调试的电源及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于UPFC换流阀功能调试的电源，包括变压器，变压器的原边串联限流电阻、总断路器后与供电电源连接，限流电阻的两端并联有旁路开关，限流电阻与总断路器的连接节点间还串联有接地开关；变压器设有若干副边，副边的数量不少于待调试UPFC换流阀的数量；每个副边的任两相之间连接有单相整流桥，单相整流桥的输出端并联滤波电容。本发明还公开了一种用于UPFC换流阀功能调试的电源的控制方法，使用前先闭合总断路器，保持旁路开关断开，对滤波电容进行第一阶段充电，单相整流桥输出端电压达到400V以上时，闭合旁路开关，滤波电容进行第二阶段充电，电源可投入使用，能够避免冲击电流损坏换流阀。

Description

用于UPFC换流阀功能调试的电源及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种用于UPFC换流阀功能调试的电源，还涉及一种用于UPFC换流阀功能调试的电源的控制方法，属于电源技术领域。

背景技术

随着电力系统装机容量及电力需求的扩大，实现各分布电网间的互联变得日益紧迫。电网互联虽可实现电能与动态有功功率的互济，但电网互联也会在电网安全稳定性及潮流控制等方面引起一系列问题。当前，动态稳定已成为电力系统安全稳定的瓶颈，近年来各大电网在动态稳定领域普遍出现了新问题。智能电网是一个互动系统，需要电网对用户需求、环境变更和系统变化有较高的适应、反应能力，而柔性交流输电系统(FACTS)可使电网迅速反应并采取相应措施。

UPFC作为先进的柔性交流输电技术，能够在无外部储能的条件下，提供串联线路有功和无功电流补偿。通过注入相角无限制的串联电压，UPFC可独立地控制传输线路的电压、阻抗和传输角，还可以有选择地控制线路上的有功和无功功率潮流，UPFC也可独立地提供可控并联无功补偿，因而UPFC是最有发展前景的FACTS控制器。

UPFC装置在电力系统中的作用相当重要，因此UPFC工程的调试需要全面、细致，对UPFC各个分系统试验都要严格进行，尤其是UPFC的核心换流阀设备。采样模块化多电平结构（MMC）的UPFC设备在调试过程中需要给每个MMC子模块分别施加直流电压，以验证子模块的各项功能。然而，一般的工程现场不具备给MMC子模块单独施加直流电源的条件，导致调试过程接线复杂，耗时长，调试过程中也容易出现接线错误。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于UPFC换流阀功能调试的电源，解决工程现场不具备给MMC子模块单独施加直流电源的条件，导致调试过程接线复杂、耗时长、调试过程易出现接线错误的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：用于UPFC换流阀功能调试的电源，包括变压器，所述变压器的原边串联限流电阻、总断路器后与供电电源连接，所述限流电阻的两端并联有旁路开，限流电阻与总断路器的连接节点通过串联接地开关接地；

所述变压器设有若干组相互独立的副边，所述副边的数量不少于待调试UPFC换流阀的数量；每个副边的任两相之间连接有单相整流桥，所述单相整流桥的输出端并联滤波电容。

所述变压器采用移相变压器，移相变压器的原边采用星型连接，副边采用三角型连接。

所述单相整流桥的输出端还串联有熔丝。

所述供电电源为380V交流电。

与现有技术相比，本发明提供的用于UPFC换流阀功能调试的电源所达到的有益效果是：能够满足UPFC换流阀现场调试时对直流电源的需求，每个UPFC配置一个独立的接线端，显著降低接线复杂度，避免出现接线错误，缩短了功能调试耗时，提高了工作效率；在单相整流桥的输出端并联滤波电容，能够减少冲击电流对UPFC换流阀的损伤；同时单相整流桥的输出端串联熔丝，防止短路烧毁UPFC换流阀；变压器副边的数量可根据待调试UPFC换流阀的数量进行调整，具有较高的可扩展性和适应性。

本发明的另一目的在于提供一种用于UPFC换流阀功能调试的电源的控制方法，包括如下步骤：

步骤一：启用前，保持接地开关K3和旁路开关K2断开，闭合总断路器K1，此时，并联在单相整流桥输出端的滤波电容进入第一充电阶段；

步骤二：检测单相整流桥的输出电压，当电压高于400V时，闭合旁路开关K2，使限流电阻短接，滤波电容进入第二充电阶段，电源可投入正常使用；

步骤三：调试结束后，首先断开旁路开关K2，然后断开总断路器K1，最后闭合接地开关K3，滤波电容进入放电阶段。

与现有技术相比，本发明提供的用于UPFC换流阀功能调试的电源的控制方法所达到的有益效果是：在投入使用前，先对并联在单相整流桥输出端的滤波电容进行充电，在电压达到400V以上后，再投入使用，能够减少冲击电流对UPFC换流阀的损伤，提高电源的安全性和可靠性；在使用后，先断开旁路开关、总断路器，再闭合接地开关，使滤波电容安全放电。

附图说明

图1是本发明提供的用于UPFC换流阀功能调试的电源的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，是本发明提供的用于UPFC换流阀功能调试的电源的电路图，包括变压器，变压器的原边每一相上均串联一个限流电阻，限流电阻的两端并联旁路开关，限流电阻与总断路器的连接节点还通过串联接地开关接地。总断路器采用三相交流断路器，连接在供电电源与限流电阻之间，供电电源可选用380V交流电。

变压器设有若干组相互独立的副边，副边的数量不得少于待调试UPFC换流阀的数量。每个副边的任两相之间连接有单相整流桥，单相整流桥由四个桥式连接的二极管组成。单相整流桥的输出端并联滤波电容，同时单相整流桥的输出端还串联有熔丝，短路时，熔丝受热熔断，起到短路保护作用。

为更好的消除谐波影响，变压器采用移相变压器，移相变压器的原边采用星型连接，副边采用三角型连接。

本发明提供的用于UPFC换流阀功能调试的电源的控制方法是采用上述电源实现的，包括如下步骤：

步骤一：启用前，保持接地开关K3和旁路开关K2断开，闭合总断路器K1，此时，并联在单相整流桥输出端的滤波电容进入第一充电阶段；

步骤二：检测单相整流桥的输出电压，当电压高于400V时，闭合旁路开关K2，使限流电阻短接，滤波电容进入第二充电阶段，电源可投入正常使用；

步骤三：调试结束后，首先断开旁路开关K2，然后断开总断路器K1，最后闭合接地开关K3，滤波电容进入放电阶段。

在投入使用前，先对并联在单相整流桥输出端的滤波电容进行充电，在电压达到400V以上后，再投入使用，能够减少冲击电流对UPFC换流阀的损伤，提高电源的安全性和可靠性；在使用后，先断开旁路开关、总断路器，再闭合接地开关，使滤波电容安全放电。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.用于UPFC换流阀功能调试的电源，其特征在于，包括变压器，所述变压器的原边串联限流电阻、总断路器后与供电电源连接，所述限流电阻的两端并联有旁路开关，限流电阻与总断路器的连接节点通过串联接地开关接地；

所述变压器设有若干组相互独立的副边，所述副边的数量不少于待调试UPFC换流阀的数量；每个副边的任两相之间连接有单相整流桥，所述单相整流桥的输出端并联滤波电容。

2.根据权利要求1所述的用于UPFC换流阀功能调试的电源，其特征在于，所述变压器采用移相变压器，移相变压器的原边采用星型连接，副边采用三角型连接。

3.根据权利要求1所述的用于UPFC换流阀功能调试的电源，其特征在于，所述单相整流桥的输出端还串联有熔丝。

4.根据权利要求1所述的用于UPFC换流阀功能调试的电源，其特征在于，所述供电电源为380V交流电。

5.用于UPFC换流阀功能调试的电源的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：启用前，保持接地开关K3和旁路开关K2断开，闭合总断路器K1，此时，并联在单相整流桥输出端的滤波电容进入第一充电阶段；

步骤二：检测单相整流桥的输出电压，当电压高于400V时，闭合旁路开关K2，使限流电阻短接，滤波电容进入第二充电阶段，电源可投入正常使用；

步骤三：调试结束后，首先断开旁路开关K2，然后断开总断路器K1，最后闭合接地开关K3，滤波电容进入放电阶段。