应用于直流电网的直接耦合式直流变压器

多端直流输电和直流电网技术是解决新能源并网的有效技术手段之一,直流变压器是连接不同直流电压,构建直流电网的关键设备。为满足直流电网中对变压器高效率、低成本的需求,提出了一种基于链式模块的直接耦合式直流变压器拓扑,并提出一种阶梯波准两电平调制方法以实现子模块电容电压均衡,同时降低链式模块输出电压的du/dt。该直流变压器与基于正弦波调制的非隔离型直流变压器相比具有以下优点:一个周期内,开关管仅开通和关断一次,开关频率较低;交流环流分量更小,因此直流变压器的导通损耗和开关损耗更小;所需的子模块电容容值显著减小,可有效降低子模块的体积和成本。基于Matlab/Simulink,对所提出的直流变压器进行仿真分析,验证了理论分析的正确性。

LCC-VSC直流互联变压器

多端直流输电和直流电网技术是解决新能源并网的有效技术手段之一,直流变压器是连接不同类型和不同电压等级直流输电系统、构建直流电网的关键设备。该文提出一种适用于连接基于电网换相换流器(line commutated converter,LCC)的高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)系统和基于电压源换流器(voltage source converter,VSC)的高压直流输电系统的直流互联变压器。当LCC-HVDC工作在常态潮流工况下,提出的直流互联变压器与已有的文献相比,交流环流小,效率高。当LCC-HVDC工作在反转潮流工况下,直流互联变压器能够跟踪改变LCC侧电压极性。详细分析直流互联变压器在不同工况下的工作原理、调制方式和控制策略,并搭建基于Matlab/Simulink的仿真模型,验证理论分析的正确性。