柔性直流输电多电平换流器拓扑结构分析.pdf

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1、第十九卷第三期安徽电气工程职业技术学院学报2014年9月Vo1．19，No．3JOURNALOFANHUIELECTRICALENGINEERINGPROFESSIONALTECHNIQUECOLLEGESeptember2014柔性直流输电多电平换流器拓扑结构分析许国宏(国网铜陵供电公司，安徽铜陵244000)摘要：随着电力电子器件的进一步发展促进了柔性直流输电的发展，传输容量进一步增加。柔性直流输电在输送距离较远时能够显现出较大的优势，由于这种调节具有快速而准确的特点，从而易于对整个系统的潮流进行有效控制。文章主要分析了应用于柔性直流输电技术的多电平换流器主要拓扑结构及其优缺点。模块化多

2、电平换流器由于具有较强的直流侧故障穿越能力获得了广泛的应用。关键词：柔性直流输电；电压源换流器；拓扑结构；模块组合多电平换流器中图分类号：TM761文献标识码：A文章编号：1672-9706(2014)03-0045-04ysisofHVDCFlexibleMulti-LevelConverterTopologyXUGuo—hong(StateGridTonglingPowerSupplyCompany，Tongling244000，China)Abstract：Thefurtherdevelopmentofpowerelectronicdevicespromotesthedevelopme

3、ntofHVDCflexi—bleandincreasesthetransmissioncapacity．HVDCflexibleshowsagreateradvantageintermsoflongtransportdistance．Thisregulationhasthecharacteristicsofcelerityandnicety，makingiteasilycarryouttheeffectivecontrolforthetrendoftheentiresystem．Thispaperanalyzesthemulti—leveogiesusedinHVDCflexibleand

4、theiradvantagesanddisadvantages．Modularmulti—lethestrongerabilityofDCsidefaultride-through，SOitobtainsawiderangeofapplicatiKeywords：HVDCflexible；voltagesourceconverter；topology；modularmulti-levelCO0引言柔性直流输电技术(HVDCFlexible)发展于20世纪90年代，是继传统高压直流输电之后的又一代更为环保和灵活的直流输电技术，采用电压源换流器和全控型电力电子器件——绝缘栅双极晶体管(IGBT)

5、，使其在可再生能源并网，在向特殊地区和能源紧缺地区供电、海岛供电等领域发挥特有的优势。HVDCFlexible技术以全控型开关器件、脉宽调制技术和电压源型换流器为基础发展起来的新一代直流输电技术。能够提高电力系统稳定性，实现向无源网络供电，增加系统动态无功支撑，独立控制有功无功，解决非线性负荷、三相不平衡和冲击性负荷等产生的问题，无需站间通讯和易于构成多端直流输电网络，改善电能质量。近年来，我国也加快了风力发电技术的柔性直流输电的研究开发和示范工程建设。我国HVDCFlexible示范项目起点高，厦门示范项目完全采用自主化研发设计技术，电压等级全球最高，预计到2015年我国HVDCFlexi

6、ble有望进入商业化推广阶段。我国具有自主知识产权的柔性直流输电示范工程——上海南汇柔性直流输电工程，连接着书院变电站和南汇风电场，两端交流母线电压为35kV，直流电压等级为±30kV，输电距离8km，直流输电电流为600A。上海南汇柔性直流输电通过直流输电线连接，一端为整流站，一端为逆变站。该工程是我国大功率电力电子领域中又一重大科技创新成果，标志收稿日期：2014—08-28作者简介：许国宏(1964一)，女，安徽铜陵人，国网铜陵供电公司技术专责，工程师。·45·安徽电气工程职业技术学院学报第十九卷第三期着我国柔性直流输电进入商业化运行阶段，同时开启了柔性直流输电应用的新篇章。柔性直流技

7、术以其优于常规直流输电技术的技术优势，在新能源并网中具有广阔应用前景。1HVDCFlexible系统结构HVDCFlexible中换流器均采用电压源型结构，主要由换流站、换流变压器、传输电缆、换流电抗器、直流电容、交流滤波器等部分构成。换流站主要由可控关断型电力电子器件IGBT和反并联二极管构成，IGBT的通断电流3kA，耐受电压6．5kV，IGBT通过光缆进行连接，由控制设备进行控制。直流输电系统的结构分为