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图4 可变电阻型等效拓扑结构
图5 DC/DC变换型拓扑结构
图6 辅助电压源型等效拓扑结构
辅助电压源型直流潮流控制器避免了承受系统级的直流电压,额定容量较小且潮流的调控空间较大,使其损耗较小、更加灵活。但它普遍需要从交流取能,增加了系统复杂性和交流绝缘成本。
(4)线间直流潮流控制器
线间直流潮流控制器相当于在线路中串入可调的直流电压源,线路中的“直流电压源”之间能够进行功率交换来维持直流电压稳定。与串联电压源型控制器相比,避免了连接于外部的交流电源,不需要承受交流电网的高电压,有良好的应用前景。等效拓扑结构如图8所示,其中Ux、Uy分别为串入到不同直流电路的直流电压。
文献[63]提出了一个简单的线间直流潮流控制器的拓扑结构,如附录图9所示,利用电容串入直流电压,通过控制开关的开断,经电感进行功率交换。然而当线路潮流反转时,该控制器不能及时的进行调解,应用范围有限。文献[64-65]针对文献[63]的缺陷,研制了一种改进型的线间直流潮流控制器拓扑,如附录图10所示,采用2个反并联的IGBT并且通过开关的控制以及电感的耦合作用使能量在线间相互传输,且能够控制潮流的反转。由于每个开关都串联了二极管,但电流只能单向流动,容易出现断续。文献[66]提出了耦合和IGBT相结合的拓扑结构,较文献[64-65]结构更简单,同样能够实现功率的双向传输,且不会造成额外的纹波。文献[67]提出的拓扑结构在2条直流线路之间加入电容,将交流电压整流成的直流电压加在该电容上,并使电容电压在2条线路当中分配,相当于串入2个可调节的电压源,其并不需要与交流侧进行能量的交换,且增大了电压的调节范围。
(5)电流潮流控制器
图7 直流侧取能辅助电压源型
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