該係列文章的第一部分介紹了電網換相換流器（LCC）。這篇文章將討論電壓源換流器（VSC）並比較兩種拓撲結構。

 

VSC目前已成為首選實施對象，原因如下：VSC具有較低的係統成本
，因為它們的配站比較簡單。VSC實現了電流的雙向流動，更易於反轉功率流方向。VSC可以控製AC側的有功和無功功率。VSC不像LCC那樣依賴於AC網絡
，因此它們可以向無源負載供電並具有黑啟動能力。使用絕緣柵雙極晶體管（IGBT）閥，則無需進行晶閘管所需的換流操作，並可實現雙向電流流動。

 

表1對LCC和VSC進行了對比。VSC的電壓電平通常在150kV-320kV範圍內，但一些電壓電平可高達500kV。VSC有幾種不同的類型。讓我們來看看兩電平、三電平和模塊化多電平。

 

表1：換流器比較

 

*參見2016年電氣與電子工程師協會（IEEE）第16屆國際環境與電氣工程會議文章“LCC-HVDC和VSC-HVDC技術與應用的綜述。”

 

兩電平電壓源換流器

 

如圖1所示，兩電平VSC具有IGBT，每個IGBT具有與其並聯的反向二極管。每個閥包括多個串聯的IGBT/二極管組件。使用脈寬調製（PWM）控製IGBT
，以幫助形成波形。因為IGBT在實現PWM時多次導通關斷
，所以會發生開關損耗，而諧波是一個因素。

 

圖1：兩電平VSC（HVDC換流器圖片由維基百科提供）

 

三電平電壓源換流器

 

如圖2所示
，三電平VSC改善了諧波問題。三電平換流器每相有四個IGBT閥。其中兩個二極管閥用於鉗位電壓
，但您可以用IGBT代替它們，以獲得更好的可控性。打開頂部的兩個IGBT獲得較高的電壓電平，打開中間的兩個IGBT獲得中間（或零）電壓電平，打開底部的兩個閥獲得較低的電壓電平。 

 

圖2：三電平VSC（HVDC換流器圖片由維基百科提供）

 

模塊化多電平換流器

 

MMC與另兩種換流器不同，因為每個閥就是一個具有內置式平流電容器的換流器模塊。MMC取代了含有多個IGBT的閥，它具有多個級聯的換流器模塊。其中每一個模塊都代表了特定的電壓電平。MMC中的換流器模塊是半橋式或全橋式換流器。

 

圖3：模塊化換流器類型（HVDC換流器圖片由維基百科提供）

 

MMC方法顯著提高了諧波性能，以致通常不需要濾波。它也比兩電平和三電平VSC更有效
，因為它沒有與IGBT閥相同的開關損耗。

 

圖4：波形輸出（圖片由SVC PLUS VSC技術提供）

 

為了監控功率因數、dianyahedianliudianping，kezaipeizhanjiaoliuhezhiliudekeceliangceceliangxinhao。zaijieshoudaogaixinxishi，huanliuqikongzhizhuangzhikeyizuochusuoxudetiaozheng
，yiweichiwendingdegonglvdianpingheshidangdegonglvyinshu。baohujidianqixitonghuozhinengdianziqijian（IED）收集信號信息。請參見圖5。

 

圖5：信號解釋

 

使用全差分隔離放大器的隔離電流和電壓測量是TI參(can)考(kao)設(she)計(ji)之(zhi)一(yi)，可(ke)以(yi)測(ce)量(liang)交(jiao)流(liu)和(he)直(zhi)流(liu)信(xin)號(hao)。設(she)計(ji)指(zhi)南(nan)解(jie)釋(shi)了(le)如(ru)何(he)使(shi)用(yong)隔(ge)離(li)運(yun)算(suan)放(fang)大(da)器(qi)調(tiao)節(jie)信(xin)號(hao)以(yi)增(zeng)加(jia)振(zhen)幅(fu)，並(bing)抑(yi)製(zhi)任(ren)何(he)共(gong)模(mo)電(dian)壓(ya)和(he)噪(zao)聲(sheng)。具(ju)有(you)板(ban)載(zai)ADC的MCU將分析和解釋此信號。根據波形確定的信息反饋到換流器的控製裝置
，從而將對不斷變化的相位和電壓電平進行調整以保持穩定性。

 

 

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息

，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題
，請聯係小編進行處理。

 

推薦閱讀：