电力直流设备行业报告：直流装备千亿市场蓄势待发（32页）

行业报告下载 2022年05月06日 07:44 管理员

显然，由于晶闸管只能控制导通，不能控制关断，基于它的整流逆变系统也有一些缺点： 1）依赖强交流系统提供换相电压：晶闸管关断只能依靠反向压差自然关断，所以交流系统必须有稳定的电压，因此只能向相对强壮的有源交流网络供电，这也叫做有源逆变或电网换相换流器（LCC）； 2）可能出现换相失败：晶闸管恢复阻断状态需要时间，如果某桥臂不能在下一次正向压差出现前恢复阻断，那么下一次正向压差来了该桥臂就不受控制直接导通，出现换相失败的情况。交流系统故障后，桥臂电流加大尤其容易导致连续换相失败，使得直流系统必须关停重启； 3）功率反转只能反转电压极性：由于晶闸管反向阻断的特点，电流流向是固定的，比如上图中电流只能顺时针流转，因此，反转功率只能反正电压极性，只能关停系统改变晶闸管触发时序后再重启，引起功率临时中断。 4）感性换流器需配置无功补偿：晶闸管阀段含饱和电抗器，呈感性换流器特性，建立电流需从交流系统吸收大量无功功率，因此还得为交流系统配置大量无功补偿。

交直流波形质量较差：晶闸管开关频率只能与交流频率相同，发出的电流电压谐波含量较大，因此得为系统配置大量交直流滤波器。基于上述考虑，晶闸管直流输电一般只用于点到点两端大容量远距离输电用途，无法独立存在，仅为交流主系统的有益补充。基于 IGBT 和模块化多电平的柔直输电技术几乎解决了传统晶闸管直流的所有缺点：1）1）电压源换流器运行不依赖于交流系统：只要能给子模块电容充上电，它的运行与交流系统电能质量无关，因此既可以向无源系统供电，也可以送不稳定的新能源，还可以执行虚拟同步电机的控制策略。 2）可关断器件不存在换相失败的问题：自身的运行不受交流系统故障的影响。 3）支持功率即时反转：半桥结构的子模块存在多种电流通路，因此无需停电便可依靠调整功率模块开关节奏实现功率反转。 4）容性换流器可以支撑交流高质量运行：子模块中含有大量电容，本身可以通过改变控制策略实现收发无功，对交流系统进行调节。 5）多电平高频率(几 kHz)运作：输出波形无限接近目标值，几乎没有谐波。