THMMC系列

柔性直流输配电装置

多种灵活的控制方式
多种灵活的组网方式
自带环流抑制,清除直流故障
谐波小,无需交流滤波器

柔性直流输电技术的发展

现代输电网正在发生很多革命性的改变,直流输电作为交流输电方式的一种有力补充,逐渐在世界范围内得到了广泛应用,目前国内外已投运多个示范工程。随着全控型电力电子技术和器件的发展,基于电压源换流器的柔性直流输电技术成为了新一代直流输电技术。

基于电压源换流器的柔性直流输电装置可等效为幅值和相位都可以控制的可控电压源,可实现四象限运行,灵活地独立控制有功功率和无功功率。与常规直流输电相比,可实现快速故障隔离和清除,占地面积更小、控制能力更强,产生的谐波很少小,无需安装交流滤波器,既能实现有功功率传输,还能实现无功功率的紧急支援,且换流器之间无需通信,也不需要外部的辅助设备,便于构成多端网络。

柔性直流输电在交流电网间异步互联,风电等可再生能源的并网与消纳、负荷中心地区大容量送电和无源系统供电等领域具有广阔的发展前景。

THMMC产品介绍

THMMC(MMC,Modular Multilevel Converter,,模块化多电平换流器 )是本公司的柔性直流输配电产品,用于实现交流电和直流电的转换。目前已实现10kV中压等级和380V低压等级的中小容量产品系列化,主要用于柔性直流配电网的基础建设、海上风电送出、海上供电或科研院所的应用研究。

 

产品原理

THMMC装置由六个桥臂构成,每个桥臂由子模块级联构成,经桥臂连接电抗接入电网。子模块由IGBT或其他全控型器件和直流电容构成,可采用半桥式或全桥式的结构。

THMMC装置一端连接交流电网,一端连接直流电网,实现了交流电和直流电的能量传输,THMMC的桥臂电流中既有直流分量,又有交流分量,通过子模块中的电容进行耦合。

由于主电路构成采用模块化设计,可以灵活地构建各电压等级和容量的装置。模块化设计不仅可实现冗余控制,提高了整个系统的可靠性,而且整套设备的设计、生产、安装、调试的周期大为减少。

型号命名

产品型号示例:
THMMC-4000/10000-ACH表示天合公司的MMC产品,额定容量为4000kVA,额定电压为10kV,A表示风冷,C表示柜式,H表示上进线。

产品性能与功能

控制模式灵活

可工作在定直流电压、定功率、独立供电等模式;

 

响应速度快

采用全控型器件,整机响应时间小于20ms;

环流抑制

具有环流抑制功能,可有效减小直流电压波动,降低装置损耗;

 

保护功能完备

具有完备的直流故障保护、交流故障保护和自身装置故障自检和保护功能;

 

组网方式灵活

可与传统直流输电混合组网,可组成多端网络。

 

具有直流故障清除能力

采用全桥结构时,具有直流故障清除能力。

谐波含量低

谐波含量小于1%,无需交流滤波器;

产品技术指标

产品系列

实测波形

两台MMC背靠背运行,一台稳直流电压,一台输出125kW功率时的界面显示:

MMC的交流侧输出电流