[發(fā)明專利]用于輸送電能的電廠

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880129692.2
• 申請日: 2008-06-09
• 公開（公告）號: CN102057563A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 貢納爾·阿斯普隆德;比約恩·雅各布森
• 申請（專利權(quán)）人: ABB技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02M7/49
• 分類號: H02M7/49;H01B9/02
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 杜誠;陳煒

1.一種通過高壓直流(HVDC)輸送電能的電廠，包括通過雙極直流電壓網(wǎng)絡(luò)(103)互連(104，105)的兩個變流器站(101，102)，每個并且所述變流器站(101，102)各自連接到交流電壓網(wǎng)絡(luò)，以從交流電壓網(wǎng)絡(luò)中的一個向另一個饋送電能，每個變流器站具有電壓源變流器(106，107)，所述電壓源變流器具有連接到變流器直流電壓側(cè)的異性極(5，6)的至少一個相腳(2-4)并且包括串聯(lián)連接的開關(guān)單元(7，7’)，每個所述開關(guān)單元一方面具有串聯(lián)連接的至少兩個半導(dǎo)體組件，每個半導(dǎo)體組件具有關(guān)斷型半導(dǎo)體器件(16，17)和與關(guān)斷型半導(dǎo)體器件(16，17)并聯(lián)連接的續(xù)流二極管，并且每個所述開關(guān)單元另一方面具有至少一個儲能電容器(20)，變流器的相輸出(10-12)被配置成連接到沿開關(guān)單元的所述串聯(lián)連接在兩個開關(guān)單元之間形成的變流器的交流電壓側(cè)，每個開關(guān)單元被配置成通過每個開關(guān)單元的所述半導(dǎo)體器件的控制獲得兩個開關(guān)狀態(tài)，即第一開關(guān)狀態(tài)和第二開關(guān)狀態(tài)，其中，將所述至少一個儲能電容器上的電壓以及零電壓分別施加到開關(guān)單元的端子上，以在所述相輸出上獲得確定的交流電壓，其特征在于，所述電壓源變流器被配置成采用相對于地在第一極(5)的大小比在第二極(6)的大小更高的直流電壓，由此所述直流電壓相對于地不對稱，以在各變流器的所述相輸出上產(chǎn)生所述交流電壓。

2.如權(quán)利要求1所述的電廠，其特征在于，所述電壓源變流器(106，107)被配置成采用在所述第一極(5)的大小比在所述第二極(6)的電壓大小高至少三倍的直流電壓。

3.如權(quán)利要求1所述的電廠，其特征在于，所述電壓源變流器(106，107)被配置成采用在所述第一極(5)的大小比在所述第二極(6)的電壓大小高至少五倍的直流電壓。

4.如權(quán)利要求1所述的電廠，其特征在于，所述電壓源變流器(106，107)被配置成采用在所述第一極(5)的大小比在所述第二極(6)的電壓大小高5至20倍，優(yōu)選地，高5至10倍的直流電壓。

5.如權(quán)利要求1所述的電廠，其特征在于，所述電壓源變流器(106，107)被配置成采用在所述第二極(6)的大小小于在所述第一極(5)的電壓大小的1％的電壓，即所述第二極處于接近地的電勢。

6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電廠，其特征在于，所述雙極直流電壓網(wǎng)絡(luò)(103)包括被配置成形成互連所述兩個變流器站(101，102)的所述第一極(5)的一個高壓極導(dǎo)體(109，109’)，以及被配置成形成互連所述變流器站的所述第二極(6)的一個低壓極導(dǎo)體(110，110’)。

7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電廠，其特征在于，所述直流電壓網(wǎng)絡(luò)包括線路(108)，所述線路(108)形成互連所述兩個變流器站(101，102)的所述兩個極(5，6)，以及，所述線路具有形成所述第一極的內(nèi)中心高壓導(dǎo)體(109)以及形成所述第二極的外低壓導(dǎo)體(110)，所述外低壓導(dǎo)體(110)圍繞所述高壓導(dǎo)體(109)并且通過絕緣層(111)與所述高壓導(dǎo)體(109)分隔開。

8.如權(quán)利要求7所述的電廠，其特征在于，所述低壓導(dǎo)體(110)的橫截面積是中心高壓導(dǎo)體(109)的橫截面積的1至2倍，優(yōu)選地，1至1.5倍。

9.如權(quán)利要求7或8所述的電廠，其特征在于，所述外低壓導(dǎo)體(110)被絕緣層(111)環(huán)繞。

10.如權(quán)利要求5所述的電廠，其特征在于，所述雙極直流電壓網(wǎng)絡(luò)包括被配置成形成所述第一極(5)的高壓極導(dǎo)體(109)，以及，所述直流電壓網(wǎng)絡(luò)被配置成為形成所述第二極(6)而采用地作為電流返回路徑。

11.如權(quán)利要求5所述的電廠，其特征在于，所述雙極直流電壓網(wǎng)絡(luò)包括被配置成形成所述第一極的高壓極導(dǎo)體(109)，以及，所述直流電壓網(wǎng)絡(luò)被配置成為形成所述第二極而采用圍繞所述高壓極導(dǎo)體所屬的線纜的海水作為電流返回路徑。

12.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電廠，其特征在于，所述電壓源變流器(106，107)的相腳的開關(guān)單元(7，7’)的數(shù)量≥4、≥12、≥30或≥50。

13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電廠，其特征在于，所述開關(guān)單元組件的所述半導(dǎo)體器件(16，17)是IGBT(絕緣柵雙極晶體管)、IGCT(集成門極換向晶閘管)或GTO(門極可關(guān)斷晶閘管)。