CN113381620A - 一种交流输电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种交流输电系统，包括：换流器，所述换流器包括：多个换流阀组，每一个所述换流阀组的一端与第一交流系统连接，另一端的各个桥臂与第一变压器的一侧绕组串联连接，所述第一变压器的另一侧绕组与第二交流系统连接。本发明通过将变压器的一侧绕组与换流器的各个桥臂连接，可以利用该绕组同时抑制相间环流以及提高换流器中的IGBT开关器件利用率，在保证换流阀正常工作的同时省去了换流器桥臂的电抗，降低系统阻抗，提升系统的传输能力。

Description

一种交流输电系统
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种交流输电系统。
背景技术
柔性低频交流输电系统借助电子电力的频率变换和电网调控技术，灵活选择0－50HZ合适频率，增强电网柔性调控能力，提升电网输送容量，弥补工频交流和直流输电方式的不足。而柔性低频交流输电系统中的交交变换器一般采用模块化多电平矩阵变换器(以下简称换流器)，其在实现频率变换的同时可以对电网进行潮流调控、电压调节等柔性控制，是该交流输电的核心装备。
相关技术中，换流器在工作时通常在各个换流器的各个桥臂串联电抗以抑制各相之间由于能量不均衡引起的环流，并且需要在换流器两端加装变压器以提高换流器中的IGBT开关器件利用率。但是，同时加装串联电抗和变压器会增加系统的阻抗，降低系统的传输能力。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中同时加装串联电抗和变压器会增加系统的阻抗，降低系统的传输能力的缺陷，从而提供一种交流输电系统。
根据第一方面，本发明公开了一种交流输电系统，包括：换流器，所述换流器包括：多个换流阀组，每一个所述换流阀组的一端与第一交流系统连接，另一端的各个桥臂与第一变压器的一侧绕组串联连接，所述第一变压器的另一侧绕组与第二交流系统连接。
可选地，所述第一交流系统与所述换流器之间设置有第二变压器。
可选地，所述第一变压器包括：多个三相变压器，所述三相变压器的数量与所述换流阀组的数量相同。
可选地，所述第一变压器包括：多个单相变压器组，所述单相变压器组的数量与所述换流阀组的数量相同，每一个所述单相变压器组包括：多个单相变压器，所述单相变压器的数量与每一个所述换流阀组的桥臂的数量相同，所述多个单相变压器的另一侧绕组并联连接后与所述第二交流系统连接。
可选地，所述第一变压器包括：多个单相变压器组，所述单相变压器组的数量与所述换流阀组的数量相同，每一个所述单相变压器组包括：多个单相变压器，所述单相变压器的数量与每一个所述换流阀组的桥臂的数量相同，所述多个单相变压器的另一侧绕组串联连接后与所述第二交流系统连接。
可选地，所述第二变压器包括：多个三相变压器或多个单相变压器组，所述三相变压器的数量、所述单相变压器组的数量均与所述换流阀组的数量相同。
可选地，第一变压器的一侧绕组的一端与换流阀组的桥臂一一对应串联连接，第一变压器的一侧绕组的另一端与另一个桥臂串联连接，形成串联回路。
可选地，所述第一变压器的一侧绕组采用Y型接法。
可选地，所述第二变压器与所述第一交流系统连接的一侧绕组采用Y型接法。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的交流输电系统，包括：换流器，换流器包括：多个换流阀组，每一个换流阀组的一端与第一交流系统连接，另一端的各个桥臂与第一变压器的一侧绕组串联连接，第一变压器的另一侧绕组与第二交流系统连接。本发明通过将变压器的一侧绕组与换流器的各个桥臂连接，可以利用该绕组同时抑制相间环流以及提高换流器中的IGBT开关器件利用率，在保证换流阀正常工作的同时省去了换流器桥臂的电抗，降低系统阻抗，提升系统的传输能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中交流输电系统的一个具体示例图；
图2为本发明实施例中第一变压器为单相变压器的一个局部示例的原理框图；
图3为本发明实施例中第一变压器为单相变压器的另一个局部示例图；
图4为本发明实施例中第一变压器为单相变压器的又一个局部示例的原理框图；
图5为本发明实施例中交流输电系统的另一个具体示例图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明实施例公开了一种交流输电系统，如图1所示，包括：
换流器10，换流器10包括：多个换流阀组101，每一个所述换流阀组101的一端与第一交流系统20连接，另一端的各个桥臂与第一变压器30的一侧绕组串联连接，第一变压器30的另一侧绕组与第二交流系统40连接。
示例性地，该第一交流系统20可以为工频系统(即频率为50HZ的交流电)，也可以为低频系统(即频率为0-49HZ的低频交流电)。该第二交流系统40也可以为工频系统或者低频系统。当第一交流系统20为工频系统时，第二交流系统40为低频系统，当第一交流系统20为低频系统时，第二交流系统40为工频系统。本发明实施例对该第一交流系统10、第二交流系统40以及低频交流电的具体频率值均不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际需求确定。
如图1所示，在本发明实施例中，换流器10包括三个换流阀组101，每一个换流阀组101包括3条桥臂，每一条桥臂上包括多个全桥子模块，该全桥子模块可以为H桥型子模块。
换流器10的一端与第一交流系统20连接，另一端与第一变压器30连接，第一变压器30可以包括多个三相变压器，或者多个单相变压器组，三相变压器的数量和单相变压器组的数量均与换流阀组101的数量相同，在本发明实施例中，三相变压器的数量和单相变压器组的数量均为三个。当第一变压器30包括多个单相变压器组时，每一个单相变压器组包括：多个单相变压器，单相变压器的数量与每一个换流阀组101的桥臂的数量相同，在本发明实施例中，每一个单相变压器组的单相变压器的数量为三个，三个单相变压器的一侧绕组串联与换流阀组101的桥臂连接，如图2和4所示，每一个换流阀组101的一个桥臂与第一变压器30一侧的一个绕组的一端串联连接后，第一变压器30一侧的每一个绕组的另一端采用Y型接法连接，或者如图3所示，每一个换流阀组101的一个桥臂与第一变压器30一侧的一个绕组一一对应串联连接后，再将三条桥臂串联连接，形成串联回路，另一侧绕组并联连接(如图2所示)后或者串联连接(如图4所示)后与第二交流系统40连接。
上述每一个绕组的另一端采用Y型连接时，可以将每一个绕组的一端直接连接在一起，也可以连接在一起后接地。
本发明提供的交流输电系统，包括：换流器，换流器包括：多个换流阀组，每一个换流阀组的一端与第一交流系统连接，另一端的各个桥臂与第一变压器的一侧绕组串联连接，第一变压器的另一侧绕组与第二交流系统连接。本发明通过将变压器的一侧绕组与换流器的各个桥臂连接，可以利用该绕组同时抑制相间环流以及提高换流器中的IGBT开关器件利用率，在保证换流阀正常工作的同时省去了换流器桥臂的电抗，降低系统阻抗，提升系统的传输能力。
作为本发明实施例一个可选实施方式，第一变压器30的一侧绕组采用Y型接法。
作为本发明实施例一个可选实施方式，为了提高对换流器10另一侧的保护，如图4所示，在第一交流系统20与换流器10之间设置有第二变压器50，该第二变压器50可以包括多个三相变压器或多个单相变压器组，三相变压器的数量、单相变压器组的数量均与换流阀组101的数量相同，在本发明实施例中，三相变压器的数量、单相变压器组的数量均为3个。本发明实施例对该第二变压器50不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况确定。同样地，第二变压器50的与第一交流系统20连接的一侧绕组也采用Y型接法。与第一变压器30一样，上述一侧绕组采用Y型连接时，可以将每一个绕组的一端直接连接在一起，也可以连接在一起后接地。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (9)

1.一种交流输电系统，其特征在于，包括：
换流器，所述换流器包括：多个换流阀组，每一个所述换流阀组的一端与第一交流系统连接，另一端的各个桥臂与第一变压器的一侧绕组串联连接，所述第一变压器的另一侧绕组与第二交流系统连接。
2.根据权利要求1所述的交流输电系统，其特征在于，所述第一交流系统与所述换流器之间设置有第二变压器。
3.根据权利要求1所述的交流输电系统，其特征在于，所述第一变压器包括：多个三相变压器，所述三相变压器的数量与所述换流阀组的数量相同。
4.根据权利要求1所述的交流输电系统，其特征在于，所述第一变压器包括：多个单相变压器组，所述单相变压器组的数量与所述换流阀组的数量相同，每一个所述单相变压器组包括：多个单相变压器，所述单相变压器的数量与每一个所述换流阀组的桥臂的数量相同，所述多个单相变压器的另一侧绕组并联连接后与所述第二交流系统连接。
5.根据权利要求1所述的交流输电系统，其特征在于，所述第一变压器包括：多个单相变压器组，所述单相变压器组的数量与所述换流阀组的数量相同，每一个所述单相变压器组包括：多个单相变压器，所述单相变压器的数量与每一个所述换流阀组的桥臂的数量相同，所述多个单相变压器的另一侧绕组串联连接后与所述第二交流系统连接。
6.根据权利要求2所述的交流输电系统，其特征在于，所述第二变压器包括：多个三相变压器或多个单相变压器组，所述三相变压器的数量、所述单相变压器组的数量均与所述换流阀组的数量相同。
7.根据权利要求1所述的交流输电系统，其特征在于，所述第一变压器的一侧绕组采用Y型接法。
8.根据权利要求1所述的交流输电系统，其特征在于，所述第一变压器的一侧绕组的一端与所述换流阀组的桥臂一一对应串联连接，所述第一变压器的一侧绕组的另一端与另一个桥臂串联连接，形成串联回路。
9.根据权利要求2所述的交流输电系统，其特征在于，所述第二变压器与所述第一交流系统连接的一侧绕组采用Y型接法。
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