[發(fā)明專利]直流輸電分層接入系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310367725.X
• 申請(qǐng)日: 2013-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN104426158B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 苑春明;楊曉波;姚大偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ABB技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/36
• 分類號(hào): H02J3/36
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標(biāo)代理有限公司 11012
• 代理人: 王昭林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及直流輸電分層接入系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

《中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)》第33卷第10期于2013年4月5日發(fā)表了劉振亞等人的文章“特高壓直流分層接入方式在多饋入直流電網(wǎng)的應(yīng)用研究”提出了一種特高壓直流分層接入方式來改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

但是，在現(xiàn)有的直流分層接入系統(tǒng)技術(shù)中，當(dāng)雙極直流輸電系統(tǒng)不處于雙極功率運(yùn)行(單極運(yùn)行或停運(yùn))時(shí)或者當(dāng)單極直流輸電系統(tǒng)處于停運(yùn)時(shí)，該直流輸電系統(tǒng)往往存在閑置中的或者待運(yùn)行的換流器。上述可歸結(jié)為至少兩種情況：

當(dāng)雙極直流輸電系統(tǒng)一極或雙極由于故障停運(yùn)，停運(yùn)極(相應(yīng)的高壓直流極線上沒有功率傳輸)中能夠正常工作的換流器處于停運(yùn)狀態(tài);當(dāng)單極直流輸電系統(tǒng)由于故障停運(yùn)(高壓直流極線上沒有功率傳輸)，停運(yùn)極中的能夠正常工作的換流器(換流器單元)也處于停行狀態(tài);或者

雙極直流輸電系統(tǒng)工程以及相應(yīng)的發(fā)電基地的建設(shè)周期較長(zhǎng)通常為幾年，通常存在長(zhǎng)時(shí)間的單極運(yùn)行模式;停運(yùn)極中能夠正常工作的換流器處于閑置或者待運(yùn)行狀態(tài)。

上述情況導(dǎo)致能夠正常運(yùn)行的設(shè)備閑置而無法有效利用。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種直流輸電分層接入系統(tǒng)，包括：至少一個(gè)換流站單元組，所述換流站單元組包括高壓端換流站單元和與所述高壓端換流站單元串聯(lián)的低壓端換流站單元;跨接在所述至少一個(gè)換流站單元組的直流端之間的至少一個(gè)開關(guān);其中：所述至少一個(gè)換流站單元組的直流端可分別電氣耦合高壓直流極線和地;所述至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元的交流端可與第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)電氣耦合;所述至少一個(gè)換流站單元組的低壓端換流站單元的交流端可與第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)電氣耦合;控制器，相應(yīng)于在所述高壓直流極線上無功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，其可控制所述至少一個(gè)開關(guān)使其閉合并且控制所述至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元和低壓端換流站單元使其分別工作于彼此不同的整流模式和逆變模式之一。通過上述配置，可以提高可正常運(yùn)行的設(shè)備(例如換流站單元組)的利用率。具體來講，在高壓直流極線上無功率傳輸?shù)臓顟B(tài)下，換流站單元組可用于不同的交流電網(wǎng)之間的潮流分配，以提高交流電網(wǎng)之間的潮流主動(dòng)調(diào)節(jié)能力。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于直流輸電分層接入系統(tǒng)的潮流控制方法，所述直流輸電分層接入系統(tǒng)包括:至少一個(gè)換流站單元組，所述換流站單元組包括高壓端換流站單元和與所述高壓端換流站單元串聯(lián)的低壓端換流站單元;跨接在所述至少一個(gè)換流站單元組的直流端之間的至少一個(gè)開關(guān);其中：所述至少一個(gè)換流站單元組的直流端可分別電氣藕合高壓直流極線和地;所述至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元的交流端可與第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)電氣耦合;所述至少一個(gè)換流站單元組的低壓端換流站單元的交流端可與第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)電氣耦合;所述方法包括：相應(yīng)于在所述高壓直流極線上無功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，控制所述至少一個(gè)開關(guān)使其閉合并且控制所述至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元和低壓端換流站單元使其分別工作于彼此不同的整流模式和逆變模式之一。通過上述方法，可以提高可正常運(yùn)行的設(shè)備(例如換流站單元組)的利用率。具體來講，在高壓直流極線上無功率傳輸?shù)臓顟B(tài)下，換流站單元組可用于不同的交流電網(wǎng)之間的潮流分配，以提高交流電網(wǎng)之間的潮流主動(dòng)調(diào)節(jié)能力。

附圖說明

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的直流輸電分層接入系統(tǒng);

圖2示出換流站單元的結(jié)構(gòu);

圖3A和3B分別示出根據(jù)圖1的實(shí)施倒在第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)和第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)之間的功率分配;

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的直流輸電分層接入系統(tǒng);

圖5A示出基于圖4所示的直流輸電分層接入系統(tǒng)的全功率潮流控制模式;

圖5B示出在正極性高壓直流極線上無功率傳輸并且在負(fù)極性高壓直流極線上有功率傳輸?shù)臓顟B(tài)下基于圖4所示的直流輸電分層接入系統(tǒng)的部分功率潮流控制模式;

圖5C示出在正極性高壓直流極線上有功率傳輸并且在負(fù)極性高壓直流極線上無功率傳輸?shù)臓顟B(tài)下基于圖4所示的直流輸電分層接入系統(tǒng)的部分功率潮流控制模式;和

圖5D示出基于圖4所示的直流輸電分層接入系統(tǒng)的正常模式。

具體實(shí)施方式