CN114928094A - 一种直流潮流控制器、控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种直流潮流控制器、控制方法及装置，该直流潮流控制器包括：前级变换器、直流电容、后级变换器，其中前级变换器为半桥型模块化多电平变换器结构，用于连接输电系统的交流母线；后级变换器为全桥结构，用于串联接入输电系统的直流线路；直流电容用于为所述后级变换器提供稳定的直流电压源，并基于该直流潮流控制器的生成控制方法，不但兼顾了直流潮流控制器正、负电压的输出能力，保证了直流潮流的双向调节能力，同时还使得控制器的拓扑结构更为简单、便捷。

Description

一种直流潮流控制器、控制方法及装置
技术领域
本发明涉及直流输电领域，尤其是涉及一种直流潮流控制器、控制方法及装置。
背景技术
多端直流输电由于其具有多电源供电和多落点受电的优势，且系统运行方式较为经济灵活，在解决大容量电能远距离输送和新能源并网等方面优势明显，因此成为了直流输电系统发展的主要应用形式。但是，由于多端直流输电系统内的换流站和输电线路的数目相对较多，仅依靠换流站之间的功率协调控制对系统进行直流潮流管理较为困难，甚至可能会引起不必要的线路损耗和线路过载等问题，危及整个系统的安全与稳定运行。
为实现直流线路潮流的灵活精确控制，保证多端直流输电系统的安全稳定运行，在直流线路系统中配备附加电力电子控制装备，即直流潮流控制器，成为了目前最有效和最具有应用前景的解决手段。由于直流输电系统不存在无功功率、电抗和相角，故其线路潮流的控制只能依靠调节输电线路的电阻或者直流电压来实现。
目前对直流潮流控制器的设计方案中，一种设计是采用线路直流电压控制型，可采用电压的手段调节，但这种设计在其拓扑结构和控制上比较复杂，需要进一步优化。
发明内容
因此，本发明技术方案主要解决线路直流电压控制型电路设计过程中，直流潮流控制器拓扑和控制繁琐的问题，为例解决该技术问题，本发明提供了如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种直流潮流控制器，所述直流潮流控制器包括：前级变换器、直流电容、后级变换器，其中，所述前级变换器为半桥型模块化多电平变换器结构，用于连接输电系统的交流母线；所述后级变换器为全桥结构，用于串联接入输电系统的直流线路；所述直流电容设置在所述前级变换器和所述后级变换器之间，用于为所述后级变换器提供稳定的直流电压源。
结合第一方面，在一种可能的实施方式中，所述前级变换器由多个结构相同的子模块SM、电感和电容构成，且多个子模块SM的结构为半桥型。
可选的，所述后级变换器的全桥结构包括第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3和第四开关管T4。
结合第一方面，在另一种可能的实施方式中，所述多个子模块SM的半桥型结构引出第一端子P1、第二端子P2和第三端子P3，分别用于连接交流电网的A相交流母线、B相交流母线和C相交流母线；所述全桥结构的T1和T2引出第四端子S1，T3和T4引出第五端子S2，所述S1和所述S2连接直流输电线路时，一个端子连接电流输入端，另一个端子连接电流输出端。
第二方面，本发明实施例还提供了一种直流潮流控制器的控制方法，应用于直流潮流输电系统，所述系统包括控制器、交流电压源AC、电压源换流器VSC，和第一方面或第一方面任一实施方式中所述的直流潮流控制器，所述AC与所述VSC连接，所述直流潮流控制器连接在所述系统的交流母线和直流线路上，所述控制器与所述直流潮流控制器连接，所述方法包括：
获取流入所述直流潮流控制器的电流方向；根据所述电流方向确定控制策略，所述控制策略中包括至少一个控制指令；在通过所述直流潮流控制器的前级变换器控制直流电容电压稳定的情况下，向所述直流潮流控制器的后级变换器发送所述至少一个控制指令，所述控制指令用于控制所述后级变换器的至少一个开关管导通或断开，以调节电流增大或减小。
结合第二方面，在一种可能的实施方式中，所述根据所述电流方向确定控制策略，包括：根据所述电流方向为从第五端子S2流入、从第四端子S1流出时，确定第一控制策略，所述第一控制策略包括第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令；所述第一控制指令，指示所述后级变换器第一开关管T1或第四开关管T4导通，第二开关管T2和第三开关管T3均保持断开；所述第二控制指令，指示所述T1保持断开，所述T2保持闭合，所述T3和T4按照第一占空比互补进行导通或断开，以调节电流增大；所述第三控制指令，指示所述T2保持断开，所述T1保持闭合，所述T3和T4按照第二占空比互补进行导通或断开，以调节电流减小。
结合第二方面，在另一种可能的实施方式中，所述根据所述电流方向确定控制策略，包括：根据所述电流方向为从S2流出、从S1流入时，确定第二控制策略，所述第二控制策略包括第四控制指令、第五控制指令和第六控制指令；所述第四控制指令，指示所述后级变换器第二开关管T2或第三开关管T3导通，第一开关管T1和第四开关管T4均保持断开；所述第五控制指令，指示所述T2保持断开，所述T1保持闭合，所述T3和T4按照第三占空比互补进行导通或断开，以调节电流增大；所述第六控制指令，指示所述T1保持断开，所述T2保持闭合，所述T3和T4按照第四占空比互补进行导通或断开，以调节电流减小。
第三方面，本发明实施例还提供了一种直流潮流控制器的控制装置，所述装置用于控制直流潮流输电系统中的直流潮流控制器，所述直流潮流控制器为如权利要求1至3任一项所述的直流潮流控制器，所述装置包括：
获取单元，用于获取流入所述直流潮流控制器的电流方向；确定单元，用于根据所述电流方向确定控制策略，所述控制策略中包括至少一个控制指令；发送单元，用于在通过所述直流潮流控制器的前级变换器控制直流电容电压稳定的情况下，向所述直流潮流控制器的后级变换器发送所述至少一个控制指令，所述控制指令用于控制所述后级变换器的至少一个开关管导通或断开，以调节电流增大或减小。
结合第三方面，在一种可能的实施方式中，所述确定单元包括：第一生成单元，用于根据所述获取单元获取的所述电流方向为从第五端子S2流入、从第四端子S1流出时，生成第一控制策略，所述第一控制策略包括第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令。
其中，所述第一控制指令，指示所述后级变换器第一开关管T1或第四开关管T4导通，第二开关管T2和第三开关管T3均保持断开；所述第二控制指令，指示所述T1保持断开，所述T2保持闭合，所述T3和T4按照第一占空比互补进行导通或断开，以调节电流增大；所述第三控制指令，指示所述T2保持断开，所述T1保持闭合，所述T3和T4按照第二占空比互补进行导通或断开，以调节电流减小。
结合第三方面，在另一种可能的实施方式中，所述确定单元还包括：第二生成单元，用于根据所述获取单元获取的所述电流方向为从S2流出、从S1流入时，生成第二控制策略，所述第二控制策略包括第四控制指令、第五控制指令和第六控制指令。
其中，所述第四控制指令，指示所述后级变换器第二开关管T2或第三开关管T3导通，第一开关管T1和第四开关管T4均保持断开；所述第五控制指令，指示所述T2保持断开，所述T1保持闭合，所述T3和T4按照第三占空比互补进行导通或断开，以调节电流增大；所述第六控制指令，指示所述T1保持断开，所述T2保持闭合，所述T3和T4按照第四占空比互补进行导通或断开，以调节电流减小。
本发明实施例提供的直流潮流控制器，以及控制方法和装置，使用了结构更简单的半桥型模块化多电平变换器，并通过将半桥型模块化多电平变换器作为前级变换器的基础上，引入了全桥型后级变换器，兼顾了直流潮流控制器正、负电压的输出能力，保证了直流潮流的双向调节能力。总体相比，控制器的拓扑结构更为简单、便捷。
另外，本实施例提供的控制方法和装置，在保证中间电容电压稳定的基础上，通过后级变换器的控制即可实现直流潮流调节，控制更为简便；并且，还实现了直流潮流的双向控制。
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为本发明实施例提供的一种线路电阻控制型直流潮流控制器的电路图；
图2为本发明实施例提供的一种全功率型直流潮流控制器的电路图；
图3为本发明实施例提供的一种部分功率型直流潮流控制器的电路图；
图4为本发明实施例提供的一种直流潮流控制器的拓扑结构图；
图5为本发明实施例提供的一种直流潮流输电系统的示意图；
图6为本发明实施例提供的一种直流潮流控制器前级变换器的桥臂单元结构图；
图7为本发明实施例提供的一种直流潮流控制器的控制方法的流程图；
图8为本发明实施例提供的一种直流潮流控制器的控制装置的结构图；
图9为本发明实施例提供的另一种直流潮流控制器的控制装置的结构示意图。
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“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。另外，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、机械连接，也可以是电连接；或者可以是直接相连，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。
首先，对本申请的技术场景和相关背景进行介绍。
本申请实施例的技术方案应用于直流输电领域，主要是涉及直流输电系统中的直流潮流控制器，目前，业界针对直流潮流控制器的设计思路主要有两种，即线路电阻控制型和线路直流电压控制型。
其中，对于线路电阻控制型直流潮流控制器，如图1所示，其主要原理是在直流输电线路中串入实际可变电阻器，进而通过改变输电线路的实际电阻来实现潮流调节。对于线路直流电压控制型直流潮流控制器，根据电压的调节手段可以分为两类，一类是全功率型，另一类是部分功率型。
具体地，全功率型直流潮流控制器，也称为“直流变压器型直流潮流控制器”。其结构如图2所示，其主要原理是在输电线路中接入DC/DC变换器，变换器的输入与输出均和系统以并联形式连接，进而通过调节变换器输出/输入电压的变比，以等效在输电线路引入一个大小为V i至V k的可调电压源，进而通过改变线路两端的相对直流电压以实现潮流调节。
部分功率型直流潮流控制器，结构如图3所示，其主要原理通过在输电线路中直接等效串联接入可调电压源来实现线路的潮流调节。
其中，上述对于线路电阻控制型直流潮流控制器，其仅能增大原输电线路的等效电阻，即只能单向控制线路潮流减小，并且会引起较大的系统损耗，不适宜在实际工程中使用和推广。而线路直流电压控制型-全功率型直流潮流控制器，其对装置的容量要求太大。如果仅将其开发作为直流潮流控制器，性价比过低，潮流控制只适宜作为其中一个附加功能。另外，对于线路直流电压控制型-部分功率型直流潮流控制器，其对装置的容量要求较低，是当前主流采用形式。但在其拓扑结构和控制复杂度问题上，还尚存在优化改进空间。
针对上述问题，本发明实施例在线路直流电压控制型-部分功率型直流潮流控制器的范畴下，提供了一种改进直流潮流控制器拓扑结构及其控制方法。
首先介绍直流潮流控制器拓扑结构，本申请实施例提供一种直流潮流控制器，如图4所示，该直流潮流控制器包括：前级变换器、直流电容C和后级变换器。
其中，前级变换器为半桥型模块化多电平变换器结构，用于连接输电系统的交流母线；后级变换器为全桥结构，用于串联接入输电系统的直流线路；直流电容设置在所述前级变换器和所述后级变换器之间，用于为后级变换器提供稳定的直流电压源。
可选的，在本实施了的一种可能的实现方式中，如图6所示，前级变换器由多个结构相同的子模块（Sub-module, SM）、电感Larm和电容构成，并且多个子模块，诸如SM1、SM2、SM3的结构为半桥型。其中每个SM中包含至少一个开关管T和二极管D，以及电容等电路元件。
可选的，每个所述开关管可以是绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT）。
可选的，在本实施例中，所述后级变换器的全桥结构包括第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3和第四开关管T4。在每个开关管电路中还包括二极管，比如二极管D1、D2、D3和D4。
进一步地，所述多个子模块SM组成的功能模块表示为“A”，如图4所示包含6个功能模块A，其中两个功能模块A形成一个半桥电路，则6个功能模块A可形成3个半桥电路。每个半桥电路可以引出一个端子。在本示例中，半桥型结构引出第一端子P1、第二端子P2和第三端子P3，这3个端子分别用于连接交流电网的A相交流母线、B相交流母线和C相交流母线，如图5所示，控制器连接至AC1和VSC1之间的交流母线上。
所述全桥结构的开光管T1和T2管引出第四端子S1，所述T3和T4引出第五端子S2，且这两个端子S1和S2在连接直流输电线路时，一个端子连接电流输入端，另一个端子连接电流输出端。例如S1作为直流电流输入端子，S2作为直流电流输出端子，可以连接在输电线路line.12上。在该输电线路line.12上电流为Ip1，电压为V2。VSC1输出的交流电压为V1，直流潮流控制器的端电压为Vk。
当直流潮流控制器接入系统正常运行时，前级变换器的控制目标是维持中间电容C的电压Uc稳定，然后采用定直流电压运行控制策略，后级变换器的控制方法依据不同的潮流调节需求采用不同策略。
本实施例提出的直流潮流控制器，使用了结构更简单的半桥型模块化多电平变换器，并通过将半桥型模块化多电平变换器作为前级变换器的基础上，引入了全桥型后级变换器，兼顾了直流潮流控制器正、负电压的输出能力，保证了直流潮流的双向调节能力。总体相比，控制器的拓扑结构更为简单、便捷。
下面对前述实施例的直流潮流控制器的控制方法进行详细说明。
本实施例提供了一种直流潮流控制器的控制方法，该方法可应用于直流潮流输电系统，如图3或图5所示，该输电系统包括：控制器、交流电压源AC、电压源换流器VSC和直流潮流控制器，图中控制器未示出，但控制器连接至输电系统的各个部件。
参见图5，示出了一条线路上连接直流潮流控制器的结构，其中AC1与VSC1连接，所述VSC1的一端输出直流电压V1，另一端接地。直流潮流控制器连接在系统的交流母线和直流线路上，其中，交流母线为AC1与VSC1之间连线，直流输电线路为line.12。
参见图7所示，该直流潮流控制器的控制方法包括如下步骤：
步骤101：获取流入所述直流潮流控制器的电流方向。
其中，电流方向包括正方向和负方向，所述正方向和负方向用于区分直流电流输入/输出到直流潮流控制器的端子S1和S2的方向。该电流方向可以根据需要自由设定，或者由实际输电系统的电路电流确定。例如，设定电流方向为从第五端子S2流入、从第四端子S1流出为正方向；或者，电流方向为从S2流出、从S1流入为负方向。
此外，获取电流方向的方式可以周期性地获取，或者在触发电流发生变化，比如电流增大/缩小时，执行步骤101。
本实施例中，方法步骤的执行主体可以是控制器、控制电路或控制单元等部件，这些部件与直流潮流控制器相连接。
步骤102：根据所述电流方向确定控制策略，所述控制策略中包括至少一个控制指令。
具体地，可根据电路方向是正，还是负方向来确定控制后级变换器中开关管的控制策略。进一步地，所述控制策略可根据当前对直流潮流的调节需求来确定，所述调节需要包括增大或减小输电线路的电流。
步骤103：在通过所述直流潮流控制器的前级变换器控制直流电容电压稳定的情况下，向所述直流潮流控制器的后级变换器发送所述至少一个控制指令，所述控制指令用于控制所述后级变换器的至少一个开关管导通或断开，以调节电流增大或减小。
进一步地，在步骤102，根据所述电流方向确定控制策略，一种可能的实施方式是：
在确定电流方向为正，即电流方向为从第五端子S2流入、从第四端子S1流出时，确定第一控制策略，或称为“策略1”，所述第一控制策略包括第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令。
进一步地，第一控制指令，指示后级变换器第一开关管T1或第四开关管T4导通，第二开关管T2和第三开关管T3均保持断开，此时无潮流调节需求。
可选的，还包括第二控制指令，指示T1保持断开，T2保持闭合，T3和T4按照第一占空比互补进行导通或断开，以调节电流增大，此时需求是调节电流I p1增大，
其中，D为T3的导通占空比，又称为第一占空比。此时，直流潮流控制器其在线路line.12如等效串联引入直流电压Vk=（1-D）U c，此时，根据关系式（1）可确定原线路电流I p1对应增大至：
Figure 524532DEST_PATH_IMAGE002
（1）
其中，I p1为线路电流，V2为输电线路line.12的电压，V1为VSC1端输出电压，D为开关管T3的占空比，R line.12为输电线路的电阻。
本示例中，在第二控制指令的控制下，可调节输电线路流过直流潮流控制器的电流增大，从而满足当前潮流调度需求。
此外，在又一示例中，还生成第三控制指令，用于指示所述后级变换器的T2保持断开，T1保持闭合，T3和T4按照第二占空比D互补进行导通或断开，以调节电流减小。此时，直流潮流控制器其在线路line.12如等效串联引入直流电压Vk=-DU c，D为T3的开通占空比，根据关系式（2）可确定原线路电流I p1对应减小至：
Figure 441673DEST_PATH_IMAGE004
（2）
本示例中，在第三控制指令的控制下，可调节输电线路流过直流潮流控制器的电流减小，从而满足当前潮流调度需求。
本实施例中，根据电流方向确定控制策略，以实现在电流方向为正时，控制后级变换器中的开关管T1至T4导通或断开，从而实现调节电流的增大或减小。
同理地，在上述步骤102中，所述根据所述电流方向确定控制策略，还包括：
如果确定所述电流方向为负，即电流从S2流出、从S1流入时，确定第二控制策略，第二控制策略包括第四控制指令、第五控制指令和第六控制指令。
具体地，第四控制指令，用于指示后级变换器开关管T2或T3导通，开关管T1和T4均保持断开，此时电流稳定，无潮流调节需求。
当需要增大电流时，生成第五控制指令，指示所述T2保持断开，所述T1保持闭合，所述T3和T4按照第三占空比互补进行导通或断开，以调节电流增大。
此时，直流潮流控制器其在线路line.12如等效串联引入直流电压Vk=-DU c，D为T3的开通占空比，根据关系式（3）可确定原线路电流I p1对应增大至：
Figure 221410DEST_PATH_IMAGE006
（3）
此外，在又一示例中，还生成第六控制指令，该指令用于指示后级控制器的T1保持断开，T2保持闭合，T3和T4按照第四占空比互补进行导通或断开，以调节电流减小。
其中，D为T3的开通占空比。此时，直流潮流控制器其在线路line.12如等效串联引入直流电压Vk=（1-D）U c，根据关系式（4）原线路电流I p1对应减小至：
Figure 616619DEST_PATH_IMAGE008
（4）
本实施例中，根据电流方向确定控制策略，以实现在电流方向为负时，控制后级变换器中的开关管T1至T4导通或断开，从而实现调节电流的增大或减小。
本实施例提供的控制方法，在保证中间电容电压稳定的基础上，通过后级变换器的控制即可实现直流潮流调节，控制更为简便；并且，还实现了直流潮流的双向控制。
需要说明的是，本实施例中，所述开关管保持导通或保持断开，是指开关管T1至T4常断或常开。
基于上述方法实施例，本发明还提供了与该方法实施例对应的装置实施例。
参见图8，为本实施例提供的一种直流潮流控制器的控制装置的结构图，所述装置用于控制直流潮流输电系统中的直流潮流控制器，所述直流潮流控制器为前述方法实施例中的直流潮流控制器，该装置800包括：
获取单元801，用于获取流入所述直流潮流控制器的电流方向。
确定单元802，用于根据所述电流方向确定控制策略，所述控制策略中包括至少一个控制指令。
发送单元803，用于在通过所述直流潮流控制器的前级变换器控制直流电容电压稳定的情况下，向所述直流潮流控制器的后级变换器发送所述至少一个控制指令，所述控制指令用于控制所述后级变换器的至少一个开关管导通或断开，以调节电流增大或减小。
应理解，该装置还可以包括其他更多或更少单元、模块、部件，比如接收单元、处理单元等。
可选的，在本实施例的一种具体的实施方式，如图9所示，确定单元802包括：
第一生成单元8021，用于根据所述获取单元获取的所述电流方向为从第五端子S2流入、从第四端子S1流出时，生成第一控制策略，所述第一控制策略包括第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令。
其中，第一控制指令，指示所述后级变换器第一开关管T1或第四开关管T4导通，第二开关管T2和第三开关管T3均保持断开；第二控制指令，指示所述T1保持断开，T2保持闭合，T3和T4按照第一占空比互补进行导通或断开，以调节电流增大；第三控制指令，指示T2保持断开，T1保持闭合，T3和T4按照第二占空比互补进行导通或断开，以调节电流减小。
可选的，在本实施例的另一种具体的实施方式，如图9所示，确定单元802还包括：
第二生成单元8022，用于根据所述获取单元获取的所述电流方向为从S2流出、从S1流入时，生成第二控制策略，第二控制策略包括第四控制指令、第五控制指令和第六控制指令。
其中，第四控制指令，指示所述后级变换器第二开关管T2或第三开关管T3导通，第一开关管T1和第四开关管T4均保持断开；第五控制指令，指示所述T2保持断开，T1保持闭合，T3和T4按照第三占空比互补进行导通或断开，以调节电流增大；第六控制指令，指示T1保持断开，T2保持闭合，T3和T4按照第四占空比互补进行导通或断开，以调节电流减小。
本实施例提供的装置，在保证中间电容电压稳定的基础上，利用生成的第一控制策略和第二控制策略，通过后级变换器的控制即可实现直流潮流调节，控制更为简便；并且，还实现了直流潮流的双向控制。
对应地，本申请还提供了一种直流潮流输电系统，包括上述如图3或图5所示的各个电路部件，比如3端AC和VSC组合，包含三条直流传输线路，分别是line.12，line.13，line.23，对应的电流分别是I p1，I p2，I p3。本实施例中通过调节一路直流电流的增大或减小，会影响到其他两路电流的大小，所以在线路line.12，line.13，line.23上只需根据控制策略生成的至少一个控制信号，指示后级控制器的开关管导通或断开，从而调节直流潮流流量。
应理解，前述控制方法流程还可以通过计算机软件来实现，具体地，本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的直流潮流控制器的控制方法的处理方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）、随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）、快闪存储器（Flash Memory）、硬盘（Hard DiskDrive，HDD）或固态硬盘（Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
所述计算机可执行指令包括计算机程序代码，所述计算机程序代码直流可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种直流潮流控制器，其特征在于，所述直流潮流控制器包括：前级变换器、直流电容、后级变换器，其中，
所述前级变换器为半桥型模块化多电平变换器结构，用于连接输电系统的交流母线；
所述后级变换器为全桥结构，用于串联接入输电系统的直流线路；
所述直流电容设置在所述前级变换器和所述后级变换器之间，用于为所述后级变换器提供稳定的直流电压源。
2.根据权利要求1所述的直流潮流控制器，其特征在于，所述前级变换器由多个结构相同的子模块SM、电感和电容构成，且多个子模块SM的结构为半桥型。
3.根据权利要求2所述的直流潮流控制器，其特征在于，所述后级变换器的全桥结构包括第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3和第四开关管T4。
4.根据权利要求3所述的直流潮流控制器，其特征在于，
所述多个子模块SM的半桥型结构引出第一端子P1、第二端子P2和第三端子P3，分别用于连接交流电网的A相交流母线、B相交流母线和C相交流母线；
所述全桥结构的T1和T2引出第四端子S1，T3和T4引出第五端子S2，所述S1和所述S2连接直流输电线路时，一个端子连接电流输入端，另一个端子连接电流输出端。
5.一种直流潮流控制器的控制方法，其特征在于，应用于直流潮流输电系统，所述系统包括控制器、交流电压源AC、电压源换流器VSC，和如权利要求1至3任一项所述的直流潮流控制器，所述AC与所述VSC连接，所述直流潮流控制器连接在所述系统的交流母线和直流线路上，所述控制器与所述直流潮流控制器连接，所述方法包括：
获取流入所述直流潮流控制器的电流方向；
根据所述电流方向确定控制策略，所述控制策略中包括至少一个控制指令；
在通过所述直流潮流控制器的前级变换器控制直流电容电压稳定的情况下，向所述直流潮流控制器的后级变换器发送所述至少一个控制指令，所述控制指令用于控制所述后级变换器的至少一个开关管导通或断开，以调节电流增大或减小。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流方向确定控制策略，包括：
根据所述电流方向为从第五端子S2流入、从第四端子S1流出时，确定第一控制策略，所述第一控制策略包括第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令；
所述第一控制指令，指示所述后级变换器第一开关管T1或第四开关管T4导通，第二开关管T2和第三开关管T3均保持断开；
所述第二控制指令，指示所述T1保持断开，所述T2保持闭合，所述T3和T4按照第一占空比互补进行导通或断开，以调节电流增大；
所述第三控制指令，指示所述T2保持断开，所述T1保持闭合，所述T3和T4按照第二占空比互补进行导通或断开，以调节电流减小。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流方向确定控制策略，包括：
根据所述电流方向为从S2流出、从S1流入时，确定第二控制策略，所述第二控制策略包括第四控制指令、第五控制指令和第六控制指令；
所述第四控制指令，指示所述后级变换器第二开关管T2或第三开关管T3导通，第一开关管T1和第四开关管T4均保持断开；
所述第五控制指令，指示所述T2保持断开，所述T1保持闭合，所述T3和T4按照第三占空比互补进行导通或断开，以调节电流增大；
所述第六控制指令，指示所述T1保持断开，所述T2保持闭合，所述T3和T4按照第四占空比互补进行导通或断开，以调节电流减小。
8.一种直流潮流控制器的控制装置，其特征在于，所述装置用于控制直流潮流输电系统中的直流潮流控制器，所述直流潮流控制器为如权利要求1至3任一项所述的直流潮流控制器，所述装置包括：
获取单元，用于获取流入所述直流潮流控制器的电流方向；
确定单元，用于根据所述电流方向确定控制策略，所述控制策略中包括至少一个控制指令；
发送单元，用于在通过所述直流潮流控制器的前级变换器控制直流电容电压稳定的情况下，向所述直流潮流控制器的后级变换器发送所述至少一个控制指令，所述控制指令用于控制所述后级变换器的至少一个开关管导通或断开，以调节电流增大或减小。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定单元包括：
第一生成单元，用于根据所述获取单元获取的所述电流方向为从第五端子S2流入、从第四端子S1流出时，生成第一控制策略，所述第一控制策略包括第一控制指令、第二控制指令和第三控制指令；
其中，所述第一控制指令，指示所述后级变换器第一开关管T1或第四开关管T4导通，第二开关管T2和第三开关管T3均保持断开；所述第二控制指令，指示所述T1保持断开，所述T2保持闭合，所述T3和T4按照第一占空比互补进行导通或断开，以调节电流增大；所述第三控制指令，指示所述T2保持断开，所述T1保持闭合，所述T3和T4按照第二占空比互补进行导通或断开，以调节电流减小。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定单元还包括：
第二生成单元，用于根据所述获取单元获取的所述电流方向为从S2流出、从S1流入时，生成第二控制策略，所述第二控制策略包括第四控制指令、第五控制指令和第六控制指令；
其中，所述第四控制指令，指示所述后级变换器第二开关管T2或第三开关管T3导通，第一开关管T1和第四开关管T4均保持断开；所述第五控制指令，指示所述T2保持断开，所述T1保持闭合，所述T3和T4按照第三占空比互补进行导通或断开，以调节电流增大；所述第六控制指令，指示所述T1保持断开，所述T2保持闭合，所述T3和T4按照第四占空比互补进行导通或断开，以调节电流减小。
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