專利名稱：電壓調(diào)節(jié)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電網(wǎng)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種電壓調(diào)節(jié)器。
背景技術(shù)：
多饋入直流大受端電網(wǎng)在地域狹小，用電量大的區(qū)域越來約常見。多饋入直流大受端電網(wǎng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)緊密，多回直流之間電氣距離較近。如果出現(xiàn)交流系統(tǒng)故障后易引發(fā)多回直流同時(shí)故障，而多回直流的故障及其恢復(fù)過程又將對(duì)交流系統(tǒng)產(chǎn)生較大沖擊，這種交直流間的交互作用給受端電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來巨大挑戰(zhàn)。為確保多饋入直流大受端電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，迫切需要針對(duì)多饋入直流大受端電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行機(jī)制
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型旨在提出一種適用于輸電線路的電壓調(diào)節(jié)器。根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，提出一種電壓調(diào)節(jié)器，包括第一電壓調(diào)節(jié)器、整流側(cè)電流控制器、第二電壓調(diào)節(jié)器和逆變側(cè)電流控制器。第一電壓調(diào)節(jié)器安裝在輸電線路的整流側(cè)。整流側(cè)電流控制器連接到第一電壓調(diào)節(jié)器，第一電壓調(diào)節(jié)器控制整流側(cè)電流控制器的電流。第二電壓調(diào)節(jié)器安裝在輸電線路的逆變側(cè)。逆變側(cè)電流控制器連接到第二電壓調(diào)節(jié)器，第二電壓調(diào)節(jié)器控制逆變側(cè)電流控制器的電流。在一個(gè)實(shí)施例中，第一電壓調(diào)節(jié)器和第二電壓調(diào)節(jié)器包括比例積分控制器。第一電壓調(diào)節(jié)器限制整流側(cè)電流控制器下上限值。該上限值是最小觸發(fā)角輸出值。在一個(gè)實(shí)施例中，第二電壓調(diào)節(jié)器限制逆變側(cè)電流控制器的上限值。該下限值是最大觸發(fā)角輸出值。本實(shí)用新型的電壓調(diào)節(jié)器同時(shí)作用于整流側(cè)和逆變側(cè)，通過電壓調(diào)節(jié)同時(shí)限制整流側(cè)的電流下限值和逆變側(cè)的電流上限值，能夠有效地實(shí)現(xiàn)直流輸電線路的穩(wěn)定。

圖I揭示了根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的電壓調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)圖示意圖。圖2揭示了根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的電壓調(diào)節(jié)器的伏安特性曲線。
具體實(shí)施方式
參考圖I所示，本實(shí)用新型揭示了一種電壓調(diào)節(jié)器，該電壓調(diào)節(jié)器100包括第一電壓調(diào)節(jié)器102、整流側(cè)電流控制器104、第二電壓調(diào)節(jié)器106和逆變側(cè)電流控制器108。第一電壓調(diào)節(jié)器102安裝在輸電線路的整流側(cè)。整流側(cè)電流控制器104連接到第一電壓調(diào)節(jié)器102，第一電壓調(diào)節(jié)器102控制整流側(cè)電流控制器104的電流。在一個(gè)實(shí)施例中，第一電壓調(diào)節(jié)器102包括比例積分控制器(PI控制器)。第一電壓調(diào)節(jié)器102限制整流側(cè)電流控制器104的下限值，在一個(gè)實(shí)施例中，第一電壓調(diào)節(jié)器102限制的下限值是最小觸發(fā)角輸出值。第二電壓調(diào)節(jié)器106安裝在輸電線路的逆變側(cè)。逆變側(cè)電流控制器108連接到第二電壓調(diào)節(jié)器106，第二電壓調(diào)節(jié)器106控制逆變側(cè)電流控制器108的電流。在一個(gè)實(shí)施例中，第二電壓調(diào)節(jié)器106包括比例積分控制器(PI控制器)。第二電壓調(diào)節(jié)器106限制逆變側(cè)電流控制器108的上限值。在一個(gè)實(shí)施例中，第二電壓調(diào)節(jié)器108限制的上限值是最大觸發(fā)角輸出值。本實(shí)用新型的電壓調(diào)節(jié)器的工作原理如下直流輸電線路在正常運(yùn)行時(shí)由整流器定電流特性決定運(yùn)行電流，由逆變器定Y ^特性決定運(yùn)行電壓。為實(shí)現(xiàn)這樣的調(diào)節(jié)特性，在整流側(cè)裝有電流控制器以控制最小觸發(fā)角 輸出值a ^，或稱下限觸發(fā)角，在逆變側(cè)也裝有電流控制器以控制最大觸發(fā)角輸出值γ，或稱上限觸發(fā)角。除了定電流定關(guān)斷余裕角基本調(diào)節(jié)方式外，直流系統(tǒng)又能采用定電流和定電壓(直流)作為基本調(diào)節(jié)方式。圖2揭示了采用定電流和定電壓(直流)調(diào)節(jié)方式的伏安特性曲線，即本實(shí)用新型的電壓調(diào)節(jié)器的伏安特性曲線。在這種調(diào)節(jié)方式中整流器仍按定電流調(diào)節(jié)，逆變器則按直流線路末端(或始端)電壓保持一定的方式調(diào)節(jié)。逆變器側(cè)安裝有逆變器側(cè)電流控制器對(duì)Y ο進(jìn)行調(diào)節(jié)，不過逆變器側(cè)電流控制器主要在Y < Yo時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此在圖2中此段伏安特性使用虛線表示。逆變器側(cè)定電壓調(diào)節(jié)方式適用于受端交流系統(tǒng)等值(短路)阻抗較大(弱系統(tǒng))的場(chǎng)合，有利于提高換流站交流電壓的穩(wěn)定性。當(dāng)逆變器側(cè)交流母線的電壓下降時(shí)，為了保持直流電壓，逆變器的電壓調(diào)節(jié)器將自動(dòng)地減小β角，因此使逆變器的功率因數(shù)提高，消耗的無功功率減小，有利于防止交流電壓進(jìn)一步下降或阻尼電壓的振蕩。而如果逆變器采用定關(guān)斷余裕角調(diào)節(jié)，則當(dāng)交流電壓下降時(shí)，它將增大β角以保持余裕角(熄弧角)不變，因此逆變器的功率因數(shù)下降，消耗的無功功率增大，致使交流電壓進(jìn)一步下降，在某種條件下可能形成惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致交流電壓崩潰。逆變器側(cè)定電壓調(diào)節(jié)的另一優(yōu)點(diǎn)是，在輕負(fù)載(直流電流小于額定值)運(yùn)行時(shí)，由于逆變器的Y角比滿載運(yùn)行時(shí)大，對(duì)防止換相失敗更為有利。本實(shí)用新型的電壓調(diào)節(jié)器在整流側(cè)和逆變側(cè)都有電壓調(diào)節(jié)器，即第一電壓調(diào)節(jié)器和第二電壓調(diào)節(jié)器。電壓調(diào)節(jié)器是一個(gè)比例積分控制器，其輸出將作為電流控制器的上限值或下限值。在逆變側(cè)，電壓調(diào)節(jié)器作為逆變側(cè)電流控制器的上限值，以限制逆變側(cè)電流控制器的最大觸發(fā)角輸出，將直流電壓控制在允許范圍內(nèi)。在整流側(cè)，電壓調(diào)節(jié)器作為整流側(cè)電流控制器的下限值，以限制整流側(cè)電流控制器的最小觸發(fā)角輸出。本實(shí)用新型的電壓調(diào)節(jié)器同時(shí)作用于整流側(cè)和逆變側(cè)，通過電壓調(diào)節(jié)同時(shí)限制整流側(cè)的電流下限值和逆變側(cè)的電流上限值，能夠有效地實(shí)現(xiàn)直流輸電線路的穩(wěn)定。
權(quán)利要求1.一種電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，包括 第一電壓調(diào)節(jié)器，第一電壓調(diào)節(jié)器安裝在輸電線路的整流側(cè)； 整流側(cè)電流控制器，連接到第一電壓調(diào)節(jié)器，第一電壓調(diào)節(jié)器控制整流側(cè)電流控制器的電流； 第二電壓調(diào)節(jié)器，第二電壓調(diào)節(jié)器安裝在輸電線路的逆變側(cè)； 逆變側(cè)電流控制器，連接到第二電壓調(diào)節(jié)器，第二電壓調(diào)節(jié)器控制逆變側(cè)電流控制器的電流。
2.如權(quán)利要求I所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述第一電壓調(diào)節(jié)器和第二電壓調(diào)節(jié)器包括比例積分控制器。
3.如權(quán)利要求2所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，第一電壓調(diào)節(jié)器限制整流側(cè)電流控制器的下限值。
4.如權(quán)利要求3所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，第一電壓調(diào)節(jié)器限制整流側(cè)電流控制器的最小觸發(fā)角輸出值。
5.如權(quán)利要求2所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，第二電壓調(diào)節(jié)器限制逆變側(cè)電流控制器的上限值。
6.如權(quán)利要求5所述的電壓調(diào)節(jié)器，其特征在于，第二電壓調(diào)節(jié)器限制逆變側(cè)電流控制器的最大觸發(fā)角輸出值。
專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種電壓調(diào)節(jié)器，包括第一電壓調(diào)節(jié)器、整流側(cè)電流控制器、第二電壓調(diào)節(jié)器和逆變側(cè)電流控制器。第一電壓調(diào)節(jié)器安裝在輸電線路的整流側(cè)。整流側(cè)電流控制器連接到第一電壓調(diào)節(jié)器，第一電壓調(diào)節(jié)器控制整流側(cè)電流控制器的電流。第二電壓調(diào)節(jié)器安裝在輸電線路的逆變側(cè)。逆變側(cè)電流控制器連接到第二電壓調(diào)節(jié)器，第二電壓調(diào)節(jié)器控制逆變側(cè)電流控制器的電流。本實(shí)用新型的電壓調(diào)節(jié)器同時(shí)作用于整流側(cè)和逆變側(cè)，通過電壓調(diào)節(jié)同時(shí)限制整流側(cè)的電流下限值和逆變側(cè)的電流上限值，能夠有效地實(shí)現(xiàn)直流輸電線路的穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H02J3/36GK202550574SQ20122012940
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者張旭航, 方陳, 楊增輝 申請(qǐng)人:上海市電力公司, 華東電力試驗(yàn)研究院有限公司