PDF《直流电网潮流控制与短路控制复合装置》

1、 增大I

2 为例进行潮流调节, 即等效线路1引入一个 正电阻, 线路2引入一个负电阻, 此时电容的电压方 向与图1参考方向一致.当开关管 Q 1~Q

4 均关断 时, 电容 C1 电压值VC

1 不断增大、 电容 C2 电压值 VC 2不断减小;

为了维持一个周期内的电压平衡, C1 中的能量需转移到C2 中. 根据电容电压极性及能量转移路径, 首先开通 Q 1, 则Q1, D b 1, C1 和L1 形成电流回路, 电容C1 向L1 储能, 电感电流上升;

然后关断 Q 1, 开通 Q 3, 此时L1, Q 3, D b

3 和C2 形成回路, 电感 L1 向电容 C2 传递能量, 电感电流下降, 这样形成一个开关周期, 将能量从电容C1 向C2 的传递, 从而实现减小I

1、 增大I 2.具体开关模态见附录 A 图A1.

2 ) 短路控制 由于I

1 和I

2 方向相同, 根据对称性, 以线路1 的出口处短路为例. 线路1发生故障时, 立即开通开关管 Q

1 与Q3, 关断开关管 Q

2 与Q4, 此时开关管 Q

1 与Q3所在支 路则为故障换流支路.延时一段时间, 开通开关管 MB

1 ~ MB 3,此时故障电流部分转移到MB 1~MB

3 开关管所在支路.再延时一段时间, 关 闭故障支路上的开关管 Q 1, 然后在零电流状态下关 断高压快速机械开关 U F D 1, 切断故障支路.待机 械开关完 全关断之后, 关断开关管MB 1, MB

2 和MB 3, 使得剩余故障电流通过避雷器 S A

1 和开关管 MB

2 的反并联二极管进行导通和消耗.具体开关 模态如附录 A 图A2所示.此时, 故障支路已从系 统中切除, 非故障支路恢复运行.当系统故障处理 之后, 可进行重合闸操作.先开通转移支路开关管, 然后闭合载流支路, 可靠导通之后, 关断转移支路开

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1 叶晗, 等 直流电网潮流控制与短路控制复合装置 关管.此时复合装置将恢复潮流控制和短 路控制 功能. 1. 2.

2 I

1 和I

2 不同方向

1 ) 潮流控制 由于对称性, 以I

1 正向、 I

2 反向, 且增大I

1、 减小I

2 为例进行潮流调节, 即等效线路1引入一个负 电阻, 线路2引入一个正电阻, 此时C1 的电压极性 与图1相反, C2 的电压极性与图1相同.当开关管 Q 1~Q

4 均关断时, VC

1 不断减小、 VC

2 不断增大, 因此C2 的能量需转移到C1 中.根据能量转移路径, 首先开通 Q 4, 此时 C2, D b 4, Q

4 和L2 形成回路, 电容C2 向电感L2 储能;

然后关断 Q 4, 开通 Q 1, 耦合 电感的作用下, L1, Q 1, D b

1 和C1 形成回路, 能量从 电感L1 向电容C1 传递, 在一个周期内实现能量从 电容C2 传递到电容C1 中, 从而实现增大I

1、 减小 I 2.具体开关模态见附录 A 图A3所示.

2 ) 短路控制 以I 1正向、 I

2 反向且线路1出口处短路为例. 当线路1发生故障时, 立即开通开关管 Q

1 和Q4, 关 断开关管 Q

2 和Q3, 此时开关管 Q

1 和Q4所在支路 则为故 障换流支路.延时一段时间, 开通开关管MB 1~MB 3, 此时故障电流大部分转移到 MB 开关 管所在支路.再延时一段时间, 关闭故障支路上的 开关管 Q 1, 然后关断高压快速机械开关 U F D 1, 切 断故障支路.继续延时一段时间, 之后关断开关管 MB 1~MB 3, 使得剩余故障电流通过 S A

1 和开关管 MB

2 的反并联二极管进行流通和消耗.具体开关 模态如附录 A 图A4所示.此时, 故障支路已从系 统中切除, 非故障支路恢复运行. 1.

3 特性分析 以某三端直流环网为例, 对所提直流电网潮流 控制与短路控制的复合装置特性进行分析.加装了 P F C C B的三端电网如图