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直流自耦变压器
阅读:1160时间:2018-11-21 14:29:56

    直流自耦变压器(dc auto transformer)由若干个换流器串联构成,是一种应用于高压直流输电领域的电气设备,用于连接两个或者多个不同直流电压等级的直流系统。普通的高压大功率直流变压器(dc transformer)采用直流-交流-直流变换技术,需要两级交/直变换,采用的换流器容量大。直流自耦变压器只有部分互联功率需要经过两级交/直变换,能显著降低所使用的换流器容量,并降低运行损耗.

拓扑结构

   直流自耦变压器主要由3个电压源型换流器VSC1、VSC2和VSC3依次串联而成,其中VSC2的直流端口与直流电网1的直流端口并联连接,VSC1的直流正端和VSC3的直流负端分别与直流电网2的直流正端和直流负端相连接。3个VSC换流器的交流侧经过一定的变压器/相电抗电路连接至交流公共母线B1。由于VSC1和VSC3采用非对称结构(直流中性点不接地)。为了消除VSC1和VSC3的中性点偏移,VSC1和VSC3的变压器采用Y/D接线方式。与常规LCC类似,变压器靠近变频器侧采用D接线方式 [1]  。
   根据应用的需要,当交流公共母线的电压取值与VSC2的额定电压一致时,与VSC2相连接的变压器可以由相电抗取代,从而节省所使用的变压器数量。
   由于直流-直流自耦变压器主要应用于高压直流输电领域,为降低电压源型换流器实现的技术难度,并降低电压源型换流器的损耗,直流自耦变中的每个电压源型换流器采用模块化多电平换流器拓扑。

性能比较

   1. 常规直流-交流-直流变换技术所有传输的有功功率都需要经过两级交流/直流变换,而直流自耦变压器中仅部分传输的有功功率需要进行两级交流/直流变换,为此直流自耦变所需要的换流器容量远低于常规直流-交流-直流变换技术。
   2. 由于仅部分传输的有功功率需要进行两级交流/直流变换,直流自耦变的损耗远低于常规直流-交流-直流变换技术。
   3. 由于另一部分功率可以通过直接电气连接进行传输,直流自耦变所使用的交流链路容量也远低于常规直流-交流-直流变换技术 。

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