一種直流電壓可連續(xù)寬范圍調(diào)節(jié)的直流融冰方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于輸配電技術領域，尤其設及一種直流電壓可連續(xù)寬范圍調(diào)節(jié)的直流融 冰方法。
【背景技術】
[0002] 在各種電力系統(tǒng)遭遇到的自然災害中，冰雪災害是最嚴重的之一。與其他事故相 比，冰雪災害對電網(wǎng)造成的損失一般情況下更為嚴重，輕則冰閃，重則塔倒線斷，甚至電力 網(wǎng)絡擁痕。 近些年來，由于冰災的頻繁發(fā)生，直流融冰裝置已經(jīng)成為易覆冰地區(qū)電網(wǎng)中的常規(guī)設 備?，F(xiàn)有直流融冰裝置采用了晶閩管可控整流技術，在運行中均會消耗一定的無功、產(chǎn)生特 征次諧波，對接入交流系統(tǒng)帶來一定的影響。
[0003] 現(xiàn)有MMC中的最近電平逼近調(diào)制（NLM)在每個時刻上下橋臂投入的子模塊數(shù)實時 表達式可W為：
其中A。?，如，A，如娩別表示：下橋臂投入子模塊數(shù)，上橋臂投入子模塊數(shù)，單 個橋臂子模塊數(shù)，調(diào)制波，子模塊直流電壓平均值，調(diào)制比。但是，受子模塊數(shù)的限制，有 所W，當調(diào)制波升高到一定程度后，由于電平數(shù)限制，會出現(xiàn)過調(diào)制的情 況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述【背景技術】中提到現(xiàn)有晶閩管融冰裝置的不足和現(xiàn)有MMC調(diào)制波過高時 的過調(diào)制問題，為了解決上述問題，本發(fā)明利用全橋型模塊化多電平換流器具有直流電壓 和直流電流雙向運行能力，可滿足直流融冰對換流器運行工況的要求，全橋模塊化多電平 換流器的每個子模塊由控制靈活度更高的全橋子模塊構成，將其應用于直流融冰，可克服 上述缺陷。 陽0化]本發(fā)明按照一定的控制和調(diào)制規(guī)律輸出正、零、負的模塊電壓，可W使得換流器直 流側電壓能夠在額定值與零之間連續(xù)可調(diào)，可在一定范圍內(nèi)針對不同長短的單條線路進行 融冰，操作比較簡單。同時在換流器輸出較低直流電壓和直流電流時，也可W保證換流器交 流側輸出更高品質的電壓、電流，當所串聯(lián)全橋子模塊數(shù)較高時，不會向所連接變電站交流 母線饋入諧波。
[0006] 本發(fā)明的技術方案的特征包括W下步驟： 步驟I:定義新的調(diào)制比化使得調(diào)制波的幅值可W很高，遠大于直流電壓幅值，也即 的值可W遠大于1。
[0007] 步驟2 :采用最近電平逼近調(diào)制（NLM)時計算每個時刻上下橋臂投入的子模塊數(shù) 時不再使用原先的W (每個橋臂子模塊數(shù)目），而使用現(xiàn)有的（等效導通子模塊數(shù)目）。 陽00引步驟3 :利用y%的引入實現(xiàn)MMC直流電壓大范圍連續(xù)調(diào)節(jié)，同時保證交流側具有很 好的波形。
[0009] 本發(fā)明通過=個步驟，能夠實現(xiàn)直流電壓連續(xù)大范圍調(diào)節(jié)，W適應不同長度線路 的融冰，并且保證交流側很好地品質，具有其有效性和實用性。
【附圖說明】
[0010] 圖1表示本發(fā)明應用于最近電平逼近調(diào)制時上橋臂的導通數(shù)目Ap,設直流電壓 征=2kV，Gu=IkV,每個橋臂子模塊數(shù)目^4,需要導通的等效子模塊數(shù)目瓜。=2,如果按照現(xiàn) 有最近電平逼近調(diào)制，調(diào)制波的幅值最大只有1，但本發(fā)明利用全橋子模塊可W輸出負電平 的能力，調(diào)制波如圖1所示，幅值可W到3。當化p=2時，％。"。=0,當化p=3時，％胃。=-1，W此類 推，分別為（4, -2)，（3, -1)，（2,0)，（1，1)，（0,2)，（-1,3)，（-2,4)，（-1,3)，（0,2)，（1，1)， (2, 0)，此為一個循環(huán)周期。
[0011] 采用等效導通子模塊數(shù)目能夠保證直流電壓能夠恒定為2kV，但是此時交流電 壓的幅值可W為3kV，電平數(shù)為7。 陽01引當直流電壓降至更低時，調(diào)制比始更大，調(diào)制波幅值會更高，交流電壓電平數(shù)會 更高。比如直流電壓從2kV降至IkV時，化P的范圍將會從4到-3,與此同時尋會從-3 到4, 將達到7,交流電壓幅值也將達到7kV，電平數(shù)為8。
【具體實施方式】
[0013] 下面將對本發(fā)明設及的一種直流電壓可連續(xù)寬范圍調(diào)節(jié)的直流融冰方法作詳細 說明。應該強調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應用。
[0014] 本發(fā)明所要解決的技術問題是通過采用全橋子模塊的全橋型模塊化多電平換流 器，并且通過等效導通數(shù)目的引入，來實現(xiàn)換流器直流電壓連續(xù)寬范圍調(diào)節(jié)，本發(fā)明采用 如下技術方案實現(xiàn)： 本發(fā)明通過如下=步來實現(xiàn)： 步驟1:定義新的調(diào)制比化具體表示為
其中，表示等效導通的子模塊數(shù)(具體參見步驟2)，細勺值可W遠大于1，使得調(diào)制波 的幅值可W很高，遠大于直流電壓幅值。
[0015] 步驟2 :采用最近電平逼近調(diào)制（NLM)時計算每個時刻上下橋臂投入的子模塊數(shù) 時不再使用原先的W (每個橋臂子模塊數(shù)目），而使用現(xiàn)有的

其中：ceiling是向上取整函數(shù)，G。表示額定運行時子模塊電容電壓。特別說明一下， 由于本發(fā)明采用的是全橋子模塊，所W上橋臂或下橋臂可能輸出負電壓，所W Ap或A。?可 能為負，例如上橋臂輸出-5?電壓，此時Ap就為-5。
[0016] 步驟3 :利用y%的引入實現(xiàn)MMC直流電壓大范圍連續(xù)調(diào)節(jié)，最近電平逼近計算得到 的化。和。的范圍不再是化TV；而是最大范圍可到-TV^ Amm,化化同時 保證交流側具有很好的波形?？稍谝欢ǚ秶鷥?nèi)針對不同長短的線路進行融冰，同時在換流 器輸出較低直流電壓和直流電流時，也可W保證換流器交流側輸出更高品質的電壓、電流。
[0017] 需要說明的是步驟1，2和3整體作為
【發(fā)明內(nèi)容】
，=個步驟為有機的不可分割的整 體。
[0018] W上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明掲露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該W權利要求的保護范圍 為準。
【主權項】
1. 一種直流電壓可連續(xù)寬范圍調(diào)節(jié)的直流融冰方法，其特征是引入了子模塊等效導通 數(shù)目Λ，包括以下步驟：步驟1 :定義新的調(diào)制比％使得調(diào)制波的幅值可以很高，遠大于直 流電壓幅值，也即?/的值可以遠大于1 ;步驟2 :采用最近電平逼近調(diào)制（NLM)時計算每個 時刻上下橋臂投入的子模塊數(shù)時采用本發(fā)明中的Λ (等效導通子模塊數(shù)目）；步驟3 :利用 Λ的引入實現(xiàn)MMC直流電壓大范圍連續(xù)調(diào)節(jié)，同時保證交流側具有很好的波形，從而適應不 同長度線路融冰的需求。2. 基于權利要求1中所述的一種直流電壓可連續(xù)寬范圍調(diào)節(jié)的直流融冰方法，其特征 是步驟1，2和3整體作為
【發(fā)明內(nèi)容】
，使得全橋模塊化多電平換流器具有直流電壓連續(xù)寬范 圍調(diào)節(jié)并且保證很好的交流電壓的能力，三個步驟為有機的不可分割的整體。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種直流電壓可連續(xù)寬范圍調(diào)節(jié)的直流融冰方法。現(xiàn)有直流融冰裝置運行均會消耗一定無功、產(chǎn)生特征次諧波；MMC中的最近電平逼近調(diào)制（NLM）受子模塊數(shù)的限制，有0≤<i>n</i>down，<i>n</i>up≤<i>N</i>，當調(diào)制波升高到一定程度會出現(xiàn)過調(diào)制。本發(fā)明利用全橋型模塊化多電平換流器(FBMMC)雙向運行能力，由控制靈活度更高的全橋子模塊構成，應用于融冰，使其具備直流連續(xù)調(diào)節(jié)的能力。本發(fā)明核心方案是：首先，定義可大于1調(diào)制比<i>m</i>，可使調(diào)制波的幅值很高；其次，計算每時刻上下橋臂投入等效導通子模塊數(shù)；最后，利用<i>N</i>0實現(xiàn)MMC直流電壓連續(xù)調(diào)節(jié)，同時保證交流側波形。本發(fā)明所提出方法，能夠實現(xiàn)直流電壓連續(xù)大范圍調(diào)節(jié)，以適應不同長度線路融冰，并可以保證交流品質。
【IPC分類】H02G7/16
【公開號】CN105633896
【申請?zhí)枴緾N201510027193
【發(fā)明人】許建中, 趙成勇, 郭裕群
【申請人】華北電力大學
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年1月20日