[發(fā)明專利]直流功率異向傳輸融冰運行方式

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810084583.5
• 申請日: 2008-04-09
• 公開（公告）號: CN101325323A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常浩;石巖;張民;劉寶宏
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)直流工程建設(shè)有限公司
• 主分類號: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16;H02J3/36
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高壓直流輸電系統(tǒng)雙極功率異向傳輸?shù)娜诒鶎Ｓ眠\行方式，更具體地說該方法用于任意電壓等級的直流輸電系統(tǒng)在枯水期用于直流線路融冰的運行方式，利用直流輸電系統(tǒng)的極一將功率由整流側(cè)傳輸?shù)侥孀儌?cè)，再利用極二將功率由逆變側(cè)傳輸回整流側(cè)，從而在整流側(cè)和逆變側(cè)交流網(wǎng)之間不進(jìn)行功率輸送的情況下完成直流線路帶電運行，并通過直流電流在直流線路上的發(fā)熱對直流線路進(jìn)行融冰。

背景技術(shù)

中國是世界上輸電線路覆冰最為嚴(yán)重的國家之一。嚴(yán)重覆冰會導(dǎo)致輸電線路機械和電氣性能急劇下降，從而導(dǎo)致覆冰事故的發(fā)生。我國湖南、湖北、貴州、江西、云南、四川、河南及陜西等省都曾發(fā)生過輸電線路覆冰事故。覆冰事故已嚴(yán)重威脅了我國電力系統(tǒng)的安全運行，并造成巨大的經(jīng)濟損失。

2008年入冬以來，我國一些地區(qū)出現(xiàn)了幾十年不遇的大暴雪，在黃淮、江淮、江南北部這一帶，趕上了強冷空氣南下，溫度比較低，水汽條件又比較好，所以出現(xiàn)了大的暴雪天氣。持續(xù)的雨雪冰凍天氣使電力供應(yīng)形勢及其嚴(yán)峻。因輸電線路及桿塔大面積覆冰，部分地區(qū)電網(wǎng)輸變電設(shè)施相繼受損，相關(guān)電廠發(fā)電機組也因之跳閘停機。

從歷史上來看，自上世紀(jì)50年代以來，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國輸電線路發(fā)生大大小小的覆冰事故上千次。僅2003年，由于覆冰引起的110-500kV輸電線路跳閘79次，占總事故的3.27％，其中500kV線路跳閘13次；由于覆冰引起的110-500kV線路非計劃停運47次，占總事故的4.24％。2004年12月～2005年2月，我國華中電網(wǎng)出現(xiàn)大面積冰災(zāi)事故，僅湖南省就有700多萬人受災(zāi)，直接經(jīng)濟損失超過10億元。

為解決冬季冰雪天氣下的線路結(jié)冰問題，有多種解決方案。從目前的情況來看，電網(wǎng)線路抗冰搶險的主要手段仍以傳統(tǒng)的人工登塔除冰為主，這種方法不僅危險，而且效率不高，是不得已而為之的后來補救措施。要從根本上提高輸電線路的抗冰災(zāi)能力，必須從設(shè)計和技術(shù)上入手，由于直流輸電系統(tǒng)是一個高度可控的系統(tǒng)，在不改變直流系統(tǒng)主回路設(shè)計及主接線的情況下，充分利用原有的直流線路和其他一次設(shè)備，通過改變運行方式來實現(xiàn)線路融冰，保障交、直流輸電線路在極端氣候條件下的安全、穩(wěn)定運行，將是最為經(jīng)濟的解決方案。

本發(fā)明提出了基于目前正在運行的直流輸電系統(tǒng)在冬季直流線路覆冰的情況下用于直流線路融冰的直流運行方式，該方法不需要對一次設(shè)備進(jìn)行任何修改，只需要對現(xiàn)有直流輸電系統(tǒng)的控制保護(hù)系統(tǒng)的軟件進(jìn)行修改即可實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出直流輸電系統(tǒng)的一種融冰運行方式，該方式不需要對一次設(shè)備進(jìn)行改造或升級，只需要對二次系統(tǒng)的軟件進(jìn)行改造即可實現(xiàn)。在枯水期小負(fù)荷情況下，該融冰運行方式更為適用，利用直流輸電系統(tǒng)的極一將功率由整流側(cè)傳輸?shù)侥孀儌?cè)，再利用極二將功率由逆變側(cè)傳輸回整流側(cè)，從而在整流側(cè)和逆變側(cè)交流網(wǎng)之間不進(jìn)行功率輸送的情況下完成直流線路帶電運行，并通過直流電流在直流線路上的發(fā)熱對直流線路進(jìn)行融冰。

附圖說明

圖1是采用直流功率異向傳輸融冰運行方式時直流系統(tǒng)功率流動方向示意圖。

具體實施方式

在采用直流功率異向傳輸融冰運行方式下，如圖1所示，送端系統(tǒng)的極一采用整流運行，受端系統(tǒng)極一采用逆變運行，對于送受端系統(tǒng)而言，直流功率由送端輸送到受端，為正向功率傳輸；與此同時，受端系統(tǒng)的極二采用整流運行，送端系統(tǒng)極二采用逆變運行，對于送受端系統(tǒng)而言，直流功率由受端輸送到送端，為反向功率傳輸。在上述的運行方式下，極一和極二都可以運行較大的功率，形成功率環(huán)流；兩極的直流線路中均能產(chǎn)生較大的直流電流。由于兩側(cè)的極一和極二的功率采用異向傳輸，兩極的功率相互抵消一部分后，實際送端系統(tǒng)和受端系統(tǒng)間傳輸?shù)墓β屎苄。@樣既可滿足直流線路在枯水期小負(fù)荷的要求，同時還能實現(xiàn)直流線路的融冰要求。

對于目前已經(jīng)運行的直流輸電系統(tǒng)，為了采用本方法實現(xiàn)融冰運行的功能，還需要對對二次系統(tǒng)的軟件中的相關(guān)控制保護(hù)功能進(jìn)行改造，需要進(jìn)行專門設(shè)計和研究開發(fā)，涉及的方面主要包括：

1、直流順序控制功能

2、直流功率電流控制功能

3、直流系統(tǒng)無功控制功能

4、換流變壓器分接頭控制功能

5、直流線路行波保護(hù)

6、運行人員控制系統(tǒng)界面修改

通過修改相應(yīng)的控制保護(hù)軟件后，采用本發(fā)明的融冰運行方式，對于已經(jīng)建成投運的直流輸電系統(tǒng)線路融冰而言，將是最為經(jīng)濟的解決方案。