具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1是本实施例提供的一种共直流母线的高压异步柔性互联装置的结构示意图，参见图1，该装置可应用于高压配电网络中任意两段交流高压配电线路之间，包括第一移相变压器11、第二移相变压器12、低压直流母线14以及多个共直流母线的变流器群13；

其中，第一移相变压器11、第二移相变压器12均具有一组三相原边绕组和多组三相副边绕组，多个三相副边绕组彼此相互独立，并相互错相一定的相位角。具体的，三相副边绕组数量为n时，各组三相副边绕组之间的相位角相互错开60/n，如此一来，能够降低配电损耗，提高能量转换效率。这里n 为大于2的偶数。

第一移相变压器11、第二移相变压器12的三相原边绕组经开关柜连接高压配电网，分别与配电网中任意两段高压配电线相连，第一移相变压器11的每个三相副边绕组分别对应串接变流器群的输入端口；变流器群13的输出端口分别对应串接第二移相变压器12的三相副边绕组；变流器群由多个变流器共直流母线并联在第一移相变压器11、第二移相变压器12之间，形成不同高压配电线之间的柔性互联。

具体的，第一移相变压器11、第二移相变压器12的n个三相副边绕组，每个三相副边绕组可以接m组变流器，整个装置变流器的组数共为n*m，这里 m为正整数，n*m个变流器共低压直流母线并联组成了变流器群13。

在一个优选的实施方式中，第一移相变压器11、第二移相变压器12还包括对应三相原边绕组的一组低压配电绕组，值得一提的是，低压配电绕组也为三相副边绕组中的一组，但不连接整流器，而用于接入常规的三相工频负荷。低压配电绕组可用于整个装置的预充电，以及作为控制电源。

在一个优选的实施例中，还包括电抗器15，第一移相变压器11、第二移相变压器12的每个三相副边绕组分别串接电抗器15后与变流器群13相连，电抗器15连接在移相变压器和变流器群之间，用于无功补偿和谐波的治理；主要作用是补偿长线分布电容的影响，抑制输出谐波电流；能阻止来自电网的干扰，减少谐波电流对电网的污染。

图2是变流器群的结构示意图，参见图2，变流器群13由多个变流器共直流母线14，各个变流器之间相互并联，这里的变流器为均可四象限运行的变流器，其中每个变流器包括电容器以及由至少两个IGBT元件串联形成的IGBT 桥式回路；IGBT桥式回路和电容器共一个直流母线14，IGBT桥式回路的上端与电容器的正极共同连接直流母线14的正极，下端与所述直流电容器的负极共同连接所述直流母线的负极；IGBT桥式回路中相串联的两个IGBT元件之间的连接点引出端子与电抗器相连。变流器群采用这种集成化、标准化配置，系统容裕、容错能力强，方便备用设备元件更换，部分变流器失效不影响整体运行。

在一个优选的实施例中，IGBT桥均全部集中安装在同一个散热器上，具体的，散热器为水冷式散热器。这样可以使电力电子变流器带高电压运行时产生的热量能及时有效地散发出去，使装置快速冷却，避免了因热量积聚导致的火灾事故的产生。

在装置工作时，当变流器13中任意一个变流器所在的线路出现负荷时，通过直流母线14从与该变流器131并联的一个或多个其他变流器所在的线路获取电能，能够实现电能的转移和补偿。

在一个优选的实施例中，变流器群的输出频率分别与各自所连接的低压直流母线的频率相同，这样柔性互联的高压母线之间的频率可以保持相同或者不同都能满足使用要求，其应用更加灵活。

在一个优选的实施例中，上述高压异步柔性互联装置还包括控制器，控制器控制变流器在四个象限内平滑可调的工作。控制器控制与第一移相变压器11 的三相副边绕组连接的变流器和与第二移相变压器12的三相副边绕组连接的变流器各自保持步调相反的工作状态，具体的，工作状态包括有功输入和有功输出，当与第一移相变压器的三相副边绕组连接的变流器均工作于有功输入状态时，与第二移相变压器的三相副边绕组连接的变流器工作于有功输出状态；当与第一移相变压器的三相副边绕组连接的变流器均工作于有功输出状态时，与第二移相变压器的三相副边绕组连接的变流器工作于有功输入状态。通过变流器群的四象限间变流实现两端高压母线的电力可控流动，避免了因高电压对柔性互联装置中元器件造成的损坏，同时降低了对装置的绝缘结构、安全防护和使用维护的要求。

在有功功率控制的情况下，变流器13群输出的有功功率的大小仅能进行单向调节，以避免形成环流。而在无功功率控制的情况下，变流器群13输出的无功功率的大小可双向调节(两象限工作)，即在不传输有功功率时，变流器群 13也可以进行独立的无功功率容性感性双向调节，以满足双侧电网电压支撑的需要。

由上述可知，本实施例中的共直流母线的高压异步柔性互联装置，应用于高压配电网络中，通过移向变压器隔离高压电，共直流母线的低压变流器群对能量进行调度，使得整个装置的安全防护能力增强，装置的控制、运行、防护、维护等变得简单易行，减少了因电力电子变流器高电压运行带来的故障发生。

图3是本实施例提供的高压柔性互联装置的一个应用实例，高压柔性互联装置通过两端的开关分别与两段高压母线相连接，当高压柔性互联装置应用的企业内部余热发电或其他新能源发电时，当所在高压母线的载荷变小时，或者某个配电变压器配电系统出现过负荷时，配电控制中心通过调节各个变流器的工作状态，调用其它配电变压器的多余容量，实现容量的相互拆借，实现能量的可控传输和利用，防止配电变压器向上级电网反向送电，造成大量能源损失。

在本发明的描述中，提及的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。