社区导航

 
快捷导航
  • 首页
  • 论坛
  • 查看新帖
  • 最新回复
  • 社区活动
  • 联系管理员
  • 消灭零回复
  • E金币兑换
  • 干货
搜索
查看: 96|回复: 1

[经验] 探索高压输电——第2部分:电压源换流器

[复制链接]

6969

TA的帖子

128

TA的资源

管理员

Rank: 13Rank: 13Rank: 13Rank: 13

发表于 5 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
探索高压输电——第2部分:电压源换流器


转自:deyisupport

该系列文章的第一部分介绍了电网换相换流器(LCC)。这篇文章将讨论电压源换流器(VSC)并比较两种拓扑结构。

VSC目前已成为首选实施对象,原因如下:VSC具有较低的系统成本,因为它们的配站比较简单。VSC实现了电流的双向流动,更易于反转功率流方向。VSC可以控制AC侧的有功和无功功率。VSC不像LCC那样依赖于AC网络,因此它们可以向无源负载供电并具有黑启动能力。使用绝缘栅双极晶体管(IGBT)阀,则无需进行晶闸管所需的换流操作,并可实现双向电流流动。

表1对LCC和VSC进行了对比。VSC的电压电平通常在150kV-320kV范围内,但一些电压电平可高达500kV。VSC有几种不同的类型。让我们来看看两电平、三电平和模块化多电平。


VSCs
电网换相换流器
换流
不需要交流波形。独立于电网工作,具有黑启动功能。
在网络的交流侧需要正弦波以进行换流。可能有换流故障。
系统成本
成本较低。无需无功补偿。对谐波滤波的需求较低。大多数模块化多电平换流器(MMC)没有谐波滤波。
成本较高。需要谐波滤波。需要无功功率补偿。
功率因数
控制无功和有功功率。
需要交流侧或备用电源的无功电源。
谐波
低谐波
高谐波
功率流
电流可以在两个方向上流动,易于反转功率流。
功率流只能通过反转电压极性来反转。
电压和功率电平
电压电平(500kV)和功率电平(1000MW)较低。*
可承载高达800kV和8000MW。*
换流器
由于开关损耗,效率较低。
在换流器处损失较少的传输功率。

*参见2016年电气与电子工程师协会(IEEE)第16届国际环境与电气工程会议文章“LCC-HVDC和VSC-HVDC技术与应用的综述。”
1:换流器比较
两电平电压源换流器
如图1所示,两电平VSC具有IGBT,每个IGBT具有与其并联的反向二极管。每个阀包括多个串联的IGBT/二极管组件。使用脉宽调制(PWM)控制IGBT,以帮助形成波形。因为IGBT在实现PWM时多次导通关断,所以会发生开关损耗,而谐波是一个因素。

1:两电平VSC(HVDC换流器图片由维基百科提供)

三电平电压源换流器
如图2所示,三电平VSC改善了谐波问题。三电平换流器每相有四个IGBT阀。其中两个二极管阀用于钳位电压,但您可以用IGBT代替它们,以获得更好的可控性。打开顶部的两个IGBT获得较高的电压电平,打开中间的两个IGBT获得中间(或零)电压电平,打开底部的两个阀获得较低的电压电平。

2:三电平VSC(HVDC换流器图片由维基百科提供)


模块化多电平换流器
MMC与另两种换流器不同,因为每个阀就是一个具有内置式平流电容器的换流器模块。MMC取代了含有多个IGBT的阀,它具有多个级联的换流器模块。其中每一个模块都代表了特定的电压电平。MMC中的换流器模块是半桥式或全桥式换流器。

3:模块化换流器类型(HVDC换流器图片由维基百科提供)

MMC方法显著提高了谐波性能,以致通常不需要滤波。它也比两电平和三电平VSC更有效,因为它没有与IGBT阀相同的开关损耗。

4:波形输出(图片由SVC PLUS VSC技术提供)

为了监控功率因数、电压和电流电平,可在配站交流和直流的可测量侧测量信号。在接收到该信息时,换流器控制装置可以做出所需的调整,以维持稳定的功率电平和适当的功率因数。保护继电器系统或智能电子器件(IED)收集信号信息。请参见图5。

5:信号解释

使用全差分隔离放大器的隔离电流和电压测量是TI参考设计之一,可以测量交流和直流信号。设计指南解释了如何使用隔离运算放大器调节信号以增加振幅,并抑制任何共模电压和噪声。具有板载ADC的MCU将分析和解释此信号。根据波形确定的信息反馈到换流器的控制装置,从而将对不断变化的相位和电压电平进行调整以保持稳定性。

扫一扫,关注 EEWORLD 微信订阅号

行业资讯、电子趣闻、技术干货、精彩活动……尽可掌握~



回复

使用道具 举报

2643

TA的帖子

0

TA的资源

纯净的硅(高级)

Rank: 6Rank: 6

发表于 5 天前 | 显示全部楼层
作为一个水军,就是尽量的多回帖,因为懂的技术少,所以回帖水分大,见谅!
EEWORLD开发板置换群:309018200,——电工们免费装β的天堂,商家勿入!加群暗号:喵


回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

  • 论坛活动 E手掌握

    扫码关注
    EEWORLD 官方微信

  • EE福利  唾手可得

    扫码关注
    EE福利 唾手可得

小黑屋|手机版|Archiver|电子工程世界 ( 京ICP证 060456

GMT+8, 2017-12-12 12:37 , Processed in 0.165520 second(s), 16 queries , Redis On.

快速回复 返回顶部 返回列表