中国电力科学研究院最近搞了个新专利,名字挺拗口,叫“模块化多电平换流器子模块的均压控制方法及系统”,申请日期是去年11月,公开号是CN 119696396 A。这个玩意儿说白了就是管高压直流输电里那个换流站的,大家可能听说过特高压电网,对,就是干这个用的。
咱先说说这个换流器是个啥东西。它里面有好多桥臂,每个桥臂上又串了一堆子模块,这些子模块就像电池一样,得通过充放电来调整电压。问题就出在这儿,如果有的模块电压高、有的模块电压低,那整个系统就不稳定了,严重了还会烧设备,所以得有个办法让这些模块的电压都差不多,这就叫均压控制。
以前的老办法是固定轮换,就是不管三七二十一,按顺序轮流投切这些子模块。这法子简单,但有个毛病,就是有时候明明不需要动,它也给你瞎折腾一遍,没用不说,还增加了开关管的损耗,搞得设备容易发热老化。
这回中国电科院这个新专利就不一样了,它先看看当前这步需要投入多少子模块,再对比一下上一步的投入数量,算出到底要动几个模块,是要多投入还是少投入。然后根据桥臂是在充电还是在放电,再按照各个子模块电容电压的大小排个队,该投入的投入,该旁路的旁路。如果这么一弄之后,发现还是有些模块的电压超出了允许的范围,那就再在那些个电压越限的模块之间轮换一下。最后根据这些动作更新开关的状态。
这法子聪明在哪儿呢?它能根据实际情况动态调整,不需要动的时候坚决不动,避免了一堆没必要的开关动作。这样一来,设备的损耗小了,寿命长了,系统的稳定性也上去了。尤其在那些电压波动特别大的场合,这招比老办法管用得多。
中国电科院这个单位啊,可不是一般的小研究所。它2001年在北京成立,注册资本33亿多人民币,员工肯定不少,光对外投资就有25家企业,参与的招投标项目多达5000次,手里攥着5000条专利信息,还拿了179个行政许可。在电力行业,这算是个老资格的权威机构了,国家电网的好多核心技术都是出自这儿。这次这个均压控制的专利,看来也是他们长期以来在柔性直流输电技术上深耕的又一步棋。将来这种控制方法要是用在实际工程里,对提升整个电网的可靠性应该有不小的帮助。