CN207835084U - 一种基于mmc换流器的供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于MMC换流器的供电装置,包括三相电源、供电变压器、换流变压器、MMC换流器，其中所述换流变压器和供电变压器均包括Y绕组和△绕组，所述MMC换流器与换流变压器的Y绕组电连接，换流变压器的△绕组与供电变压器的△绕组电连接，供电变压器的Y绕组与三相电源电连接。本实用新型可以实现不平衡负荷的供电，并网点电压满足国标要求，实现三次谐波的隔离。

Description

一种基于MMC换流器的供电装置

技术领域

本实用新型属于柔性直流输电技术领域，具体涉及一种基于MMC换流器的供电装置。

背景技术

伴随城市规模快速增长以及信息技术迅速发展，电网内敏感负荷、非线性负荷、以及其他重要负荷越来越多。交流配电网内，线损大、供电走廊紧张等问题日益严重。电压波动、电网谐波加剧、电压瞬时跌落以及三相不平衡现象加剧等问题亦日趋恶化。现有配电网结构和方式亟需改变。

近年来，国内一些外研究人员对交直流混合配电系统进行了研究，证实了交直流混合配电系统在由交流配电向直流配电过渡过程中，是一种可行的途径。相关文献亦表明，直流配电网具有减小线路损耗、改善用户侧电能质量、提高供电容量、隔离故障区域以及可再生能源及储能装置便捷、灵活接入等优点。

当采用直流配电的方式给交流负荷供电时，在负荷侧采用MMC换流器，将直流逆变成交流给负荷供电。然而现有的供电拓扑结构和MMC的控制方式均是针对平衡负荷而言的，无法实现给不平衡负荷供电，甚至单相供电。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种基于MMC换流器的供电装置，解决现有技术中无法实现单相不平衡负荷供电以及三次谐波隔离的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种基于MMC换流器的供电装置,包括孤岛负荷、供电变压器、换流变压器、MMC换流器，其中所述换流变压器和供电变压器均包括Y绕组和△绕组，所述MMC换流器与换流变压器的Y绕组电连接，换流变压器的△绕组与供电变压器的△绕组电连接，供电变压器的Y绕组与孤岛负荷电连接。

进一步地，所述供电变压器的Y绕组的中心线与孤岛负荷的N线电连接。

进一步地，所述换流变压器的Y绕组的中心线通过一电阻接地。

进一步地，还包括控制单元、电流采样单元、电压采样单元和反馈单元，所述换流变压器和供电变压器之间设有电流采样点，所述电流采样单元与电流采样点相连接，所述MMC换流器与换流变压器之间设有电压采样点，所述电压采样单元与电压采样点相连接；

所述电流采样单元、电压采样单元均与控制单元相连接，控制单元通过反馈单元与MMC换流器相连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：

(1)通过在负荷侧加装隔离变压器，负荷侧采用角型接线的形式，并从中性点引出中性线，可以给单相孤岛负荷供电；控制单元通过合理的控制逻辑，保证了在不平衡负荷供电的情况下，换流器运行稳定，电能质量符合国标。

(2)换流变采用YnD11的接线形式，隔离变采用D11Y的接线形式，可以隔离负荷侧的三次谐波分量以及零序分量，提高了MMC换流器的运行稳定性。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图。

图2是本实用新型装置的工作原理图。

以下结合附图对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

实施例：

遵从上述技术方案，如图1所示，本实施例给出一种基于MMC换流器的供电装置,包括孤岛负荷、供电变压器、换流变压器、MMC换流器，其中换流变压器和供电变压器均包括Y绕组和△绕组，MMC换流器与换流变压器的Y绕组电连接，换流变压器的△绕组与供电变压器的△绕组电连接，供电变压器的Y绕组与孤岛负荷电连接。

本实施例中的换流变压器为Y-△绕组方式，供电变压器均为△-Y绕组方式。

通过本实施例的方案，可以实现不平衡负荷供电以及三次谐波隔离的效果。

如图1所示的孤岛负荷为三相负荷，包括A、B、C三相和N线。本实施例中的孤岛负荷还可以为单相负荷，只包括A相和N线，具体地，供电变压器的Y绕组的中心线与孤岛负荷的N线电连接。

具体地，换流变压器的Y绕组的中心线通过一电阻接地。

本实施例还包括控制单元、电流采样单元、电压采样单元和反馈单元，换流变压器和供电变压器之间设有电压采样点，电压采样单元与电压采样点相连接，MMC换流器与换流变压器之间设有电流采样点，电流采样单元与电流采样点相连接；

电流采样单元、电压采样单元均与控制单元相连接，控制单元通过反馈单元与MMC换流器相连接。

如图2所示，本实施例中控制单元的控制机理为：

电压采样点网侧电压，电流采用点为阀侧电流，采样后的三相电压电流送入正负序分离模块，得到正序电压、负序电压，正序电流、负序电流。在控制单元中，有一个独立模块，为50Hz相位生成器，该模块生成控制单元所需的角度：正序角度θ⁺和负序角度θ^-。将分离出的正负序电压、电流以及所生成的正负序角度送入DQ变换模块，得到电压电流的正负序DQ分量，即U_dqp，U_dqn，I_dqp，I_dqn。U_dqp，U_dqn送入电流内环指令计算模块，并依据参考量，经过PI调节器，得到内环的电流指令。I_dqp，I_dqn送入电流内环模块，根据参考指令以及前馈量，通过PI调节器，计算得出调制波的DQ分量。调制波的DQ分量包含两部分：正序DQ分量和负序DQ分量，根据控制单元的角度，经过DQ逆变换，得到调制波的正序量和负序量。正序量和负序量叠加，从而得到调制波va，vb，vc。

MMC六个桥臂的采样电流送入环流抑制模块，该模块的输出叠加到调制波上，从而得到最终的调制波Va，Vb，Vc。该调制波经过NLM调制模块，生成各个桥臂所需投入的子模块数。各个桥臂的子模块电容电压以及桥臂电流送入均匀排序计算模块，根据NLM调制模块所生成的投入数，输出各个桥臂所有子模块的状态，再通过阀基控制板，得到IGBT的触发脉冲，送入MMC换流器，控制MMC换流器的运行。

Claims (4)

1.一种基于MMC换流器的供电装置,其特征在于，包括孤岛负荷、供电变压器、换流变压器、MMC换流器，其中所述换流变压器和供电变压器均包括Y绕组和△绕组，所述MMC换流器与换流变压器的Y绕组电连接，换流变压器的△绕组与供电变压器的△绕组电连接，供电变压器的Y绕组与孤岛负荷电连接。

2.如权利要求1所述的基于MMC换流器的供电装置,其特征在于，所述供电变压器的Y绕组的中心线与孤岛负荷的N线电连接。

3.如权利要求1所述的基于MMC换流器的供电装置,其特征在于，所述换流变压器的Y绕组的中心线通过一电阻接地。

4.如权利要求1所述的基于MMC换流器的供电装置,其特征在于，还包括控制单元、电流采样单元、电压采样单元和反馈单元，所述换流变压器和供电变压器之间设有电压采样点，所述电压采样单元与电压采样点相连接，所述MMC换流器与换流变压器之间设有电流采样点，所述电流采样单元与电流采样点相连接；

所述电流采样单元、电压采样单元均与控制单元相连接，控制单元通过反馈单元与MMC换流器相连接。