一种分布式潮流控制器功率单元的制作方法

1.本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种分布式潮流控制器功率单元。


背景技术：

2.随着电网建设规模不断扩大，新能源等能源接入方式愈加多样化，电网区域内发电和负荷分布不均衡、输变电设备潮流分布不均匀等问题日益突出，部分供电断面负载较重的同时其他断面输电能力利用不足，电网的整体供电能力难以得到充分利用，降低了电网的整体效能。同时，由于城市规划的限制，输电线路改造和电网扩建难度日益增加，
3.因此，在电网现有网架基础上如何提高电网的整体利用能力，唤醒潜在资源，从而改善电网潮流分布、保证电网安全运行是当前亟待解决的问题。目前电网中主要采用的是统一潮流控制器，其功能强大、特性优越能有效提高电力系统的稳定性，但是由于其结构复杂、容易故障、成本较高等问题其推广应用受到了限制。


技术实现要素：

4.本发明要解决目的是：提供一种分布式潮流控制器功率单元，该功率单元结构紧凑，安装灵活，便于分布式安装，整体散热效率高。
5.为了达成上述目的，本申请提出了一种分布式潮流控制器功率单元，包括：
6.箱体，包括散热仓和控制仓，所述箱体外侧以控制仓侧视为箱体正面；
7.变流控制单元，包括散热器和变流控制组件，所述散热器安装在所述箱体的散热仓内；所述变流控制组件安装在所述箱体的控制仓内；
8.空调，安装在所述箱体正面；
9.穿墙套管，安装在所述箱体正面。
10.优选地，所述箱体底部安装有滚轮。
11.优选地，所述控制仓左右两侧及上面采用开门方式。
12.优选地，所述变流控制组件包括：igbt组件、叠层母排、电容组件、旁路开关组件、控制电路、电抗器和晶闸管组件；其中，所述igbt组件的电路连接通过所述叠层母排进行，所述电容组件直接连接到叠层母排实现与igbt组件的电气连接，所述旁路开关组件、电抗器和晶闸管组件之间通过铜排实现电气连接；所述电抗器一端、晶闸管组件一端以及旁路开关组件一端和叠层母排通过铜排连接实现与igbt组件之间的电气连接；所述控制电路和变流控制组件其他部分之间通过线缆连接。
13.优选地，所述散热器为水冷散热器或者重力热管散热器。
14.优选地，所述igbt组件是由四个igbt构成的全桥电路。
15.优选地，所述电容组件包括一个电容器或者至少两个并联连接的电容器。
16.优选地，所述旁路开关组件包括一个旁路开关或者至少两个并联连接的旁路开关。
17.优选地，所述晶闸管组件包括一个晶闸管或者至少两个串联连接的晶闸管。
18.本发明采用上述方案后，该功率单元内部器件通过合理化布局，实现最短电气连接距离，结构紧凑，安装灵活，便于分布式安装，优化散热布局，提高整体散热效率，可有效改善电网潮流分布。
附图说明
19.图1是本发明实施例提供的一种分布式潮流控制器功率单元(去除上盖板)轴侧图示意图；
20.图2是本发明实施例提供的一种分布式潮流控制器功率单元轴侧图示意图；
21.图3是本发明实施例提供的变流控制组件示意图；
22.图4是本发明的功率单元箱体左侧示意图。
23.图5是本发明的变流控制组件的电路连接示意图。
24.其中，1-箱体、3-空调、4-穿墙套管、11-散热仓、12-控制仓、21-散热器、22-变流控制组件、101-上盖板、102-右侧门、103-左侧门、104-滚轮、201-控制电路、202-电容组件、203-igbt组件、204-叠层母排、205-晶闸管组件、206-旁路开关组件、207-电抗器。
具体实施方式
25.以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。
26.如图1和图4所示，本发明提供一种分布式潮流控制器功率单元。分布式潮流控制器功率单元包括：箱体1、变流控制单元、空调3和穿墙套管4。其中，箱体1包括散热仓11和控制仓12，将箱体1外侧以控制仓侧视为箱体1的正面。变流控制单元包括散热器21和变流控制组件22。散热器21安装在箱体1的散热仓11内；变流控制组件22安装在箱体1的控制仓12内。空调3，安装在箱体1正面。穿墙套管4，安装在箱体1正面。本实施例中，通过对箱体进行散热仓和控制仓的分区，将变流控制单元的不同部件放置在不同的分区从而对热量分区管理，提高散热效率。
27.优选的实施例中，如图2所示，在箱体1底部安装有滚轮104，方便现场功率单元的整体安装及维护。控制仓12左右两侧及上面采用开门方式，即左侧门103、右侧门102及上盖板101可以打开，方便功率单元内部拆装维护工作。
28.如图3所示，一些实施例中，变流控制组件22包括：igbt组件203、叠层母排204、电容组件202、旁路开关组件206、控制电路201、电抗器207和晶闸管组件205。其中，igbt组件203的电路连接通过所述叠层母排204进行，电容组件202直接连接到叠层母排204实现与igbt组件203的电气连接，旁路开关组件206、电抗器207和晶闸管组件205之间通过铜排实现电气连接；电抗器207一端、晶闸管组件205一端以及旁路开关组件206一端和叠层母排204通过铜排连接实现与igbt组件203之间的电气连接；控制电路201和变流控制组件22其他部分之间通过线缆连接。各器件间通过铜排连接，形成电路通路，满足大电流导通要求。叠层母排可以提高系统可靠性，低阻抗，高容值，有效简化igbt吸收电路，使用更安全。
29.其中，igbt组件203是由四个igbt构成的全桥电路。电容组件202包括一个电容器或者至少两个并联连接的电容器。晶闸管组件205包括一个晶闸管或者至少两个串联连接
的晶闸管。旁路开关组件206包括一个旁路开关或者至少两个并联连接的旁路开关，多个旁路开关的使用可以实现多级旁路功能。如图5所示为变流控制组件的电路连接示意图。
30.一些实施例中，散热器21可以采用水冷散热器或者重力热管散热器，能为大功率器件提供高效率自冷散热。
31.本申请的分布式潮流控制器功率单元具体的装设过程如下：
32.首先，将igbt组件203安装于散热器21散热基板上，然后，整体安装于箱体1内部，其中散热器21安装在散热仓11内；igbt组件203安装在控制仓12内。
33.接着，将叠层母排204固定在igbt组件203上。
34.接着，依次安装旁路开关206、电抗器207、晶闸管组件205、穿墙套管4、电容组件202、控制电路201，然后完成各器件间电气连接。
35.最后完成所有的接线工作，完成功率单元的单体电气测试工作，单个功率单元的所有工作至此全部完成。
36.以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。


技术特征：
1.一种分布式潮流控制器功率单元，其特征在于，包括：箱体(1)，包括散热仓(11)和控制仓(12)，所述箱体(1)外侧以控制仓侧视为箱体(1)正面；变流控制单元，包括散热器(21)和变流控制组件(22)，所述散热器(21)安装在所述箱体(1)的散热仓(11)内；所述变流控制组件(22)安装在所述箱体(1)的控制仓(12)内；空调(3)，安装在所述箱体(1)正面；穿墙套管(4)，安装在所述箱体(1)正面。2.如权利要求1所述的分布式潮流控制器功率单元，其特征在于：所述箱体(1)底部安装有滚轮。3.如权利要求1所述的分布式潮流控制器功率单元，其特征在于：所述控制仓(12)左右两侧及上面采用开门方式。4.如权利要求1所述的分布式潮流控制器功率单元，其特征在于：所述变流控制组件(22)包括：igbt组件(203)、叠层母排(204)、电容组件(202)、旁路开关组件(206)、控制电路(201)、电抗器(207)和晶闸管组件(205)；其中，所述igbt组件(203)的电路连接通过所述叠层母排(204)进行，所述电容组件(202)直接连接到叠层母排(204)实现与igbt组件(203)的电气连接，所述旁路开关组件(206)、电抗器(207)和晶闸管组件(205)之间通过铜排实现电气连接；所述电抗器(207)一端、晶闸管组件(205)一端以及旁路开关组件(206)一端和叠层母排(204)通过铜排连接实现与igbt组件(203)之间的电气连接；所述控制电路(201)和变流控制组件(22)其他部分之间通过线缆连接。5.如权利要求1所述的分布式潮流控制器功率单元，其特征在于：所述散热器(21)为水冷散热器或者重力热管散热器。6.如权利要求4所述的分布式潮流控制器功率单元，其特征在于：所述igbt组件(203)是由四个igbt构成的全桥电路。7.如权利要求4所述的分布式潮流控制器功率单元，其特征在于：所述电容组件(202)包括一个电容器或者至少两个并联连接的电容器。8.如权利要求4所述的分布式潮流控制器功率单元，其特征在于：所述旁路开关组件(206)包括一个旁路开关或者至少两个并联连接的旁路开关。9.如权利要求5所述的分布式潮流控制器功率单元，其特征在于：所述晶闸管组件(205)包括一个晶闸管或者至少两个串联连接的晶闸管。

技术总结
本发明涉及一种分布式潮流控制器功率单元，包括：箱体，包括散热仓和控制仓，所述箱体外侧以控制仓侧视为箱体正面；变流控制单元，包括散热器和变流控制组件，所述散热器安装在所述箱体的散热仓内；所述变流控制组件安装在所述箱体的控制仓内；空调，安装在所述箱体正面；穿墙套管，安装在所述箱体正面。本申请的分布式潮流控制器功率单元结构紧凑，安装灵活，整体散热效率高，满足电网稳定运行需求。满足电网稳定运行需求。满足电网稳定运行需求。


技术研发人员：张国栋 盛晓东 张中胜 于海波 段军 叶晗 杨幸辰 谢晔源 田杰
受保护的技术使用者：南京南瑞继保电气有限公司 南瑞集团有限公司
技术研发日：2021.10.28
技术公布日：2022/1/18