流侧谐波。交流滤波器的作用是滤除交流侧谐波。另外,轻型HVDC的传输线路一般采用地下电缆,对周围环境没有什么影响。
f电
网
技
术
单独调节有功功率和无功功率。换流器与网络间的有功功率流动是通过改变相角δ(即由换流器产生的基波频率电压Ug与交流电网上的电压U
间的夹角)来控制的。有功功率P的计算公式为PUgU
si
X
图1HVDCLight的基本原理
31电压源型换流器轻型直流输电技术采用电压源型换流器(VSC),换流器的桥臂由大功率可关断型器件和反并联的二极管组成,如图2所示。其工作原理是:工频正弦波控制信号经与三角波载波信号utri比较产生触发信号ui,见图3。
式中Ug为换流器产生的基波频率电压,U
为交流网络上的电压,X为线路电抗,L为线路长度。无功功率流动是由Ug的放大倍数决定的,该放大倍数可由来自换流器阀桥的脉冲宽度来控制。无功功率Q的计算公式为QUgUgU
cosδX换流器的容量决定于流过它的最大电流和电压,换流器的无功容量可以与有功容量进行交换。有功与无功功率的交换与结合如图4所示7。
图2
由IGBT构成的VSC换流器图4HVDCLight的PQ特性
32脉宽调制技术VSC使用具有高频开断功能的器件IGBT,这使得PWM的应用成为可能。PWM控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等而宽度不等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或所要的波形。PWM通过在两固定的直流电压间快速切换来产生交流电压,并通过交流低通滤波器从高频脉冲调制电压中得到期望的基波电压。使用PWM技术,可瞬时地改变交流输出电压的相位与幅值,从而实现有功与无功的独立调节。经PWM逆变的交流电压可随控制系统的变化而变化。这样就可省略传统HVDC中的换流变压器,使电路结构简化,缩小占地面积。轻型直流输电采用PWM控制技术,可以灵活地控制输入、输出电压以及电流的幅值和频率。按照一定的规则对各晶体管的触发脉冲进行调制,就可以改变电路输出电压的幅值和相角。系统采用了定电流控制方式,通过功率整定值与线路电流的比值或者直流电压控制器的输出值来计算整定电流。将流经电抗器的实际电流与整定
图3VSC波形图
当2被触发导通后,输出电压uoUd2;当2被触发导通后,uoUd2,由于2和2不同时触发导通,所以uo只有Ud2和Ud2两种数值。经换流电抗器和滤波器滤除uo中的高次谐波分量后,交流母线上可得到与uc波形相同的工频正弦波电压us。其中,utri决定开关的动作频率,uc决定输出电压uo的相位r