[發明專利]串聯多端直流輸電系統

有效

• 申請號: 201410497987.2
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104242291B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發明（設計）人: 劉凱;李幼儀;王建平;王慶平;楊曉波
• 申請（專利權）人: ABB技術有限公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;H02J3/36;G01R31/08
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 金璽

技術領域

本發明涉及多端直流輸電系統，更具體地說，涉及串聯多端直流輸電系統。

背景技術

隨著電力電子技術的發展，直流電網成為一個發展趨勢，包括串聯多端直流輸電系統和并聯多端直流輸電系統等。其中串聯多端直流輸電系統具有建設成本低、輸送容量大的優勢。

圖1示出現有的雙極型多端直流輸電系統。如圖1所示，雙極型多端直流輸電系統1包括正極多端直流輸電系統10和負極多端直流輸電系統11。正極多端直流輸電系統10包括兩組變換器單元組，其分別為正極整流器單元組100和正極逆變器單元組101。正極整流器單元組100包括通過第一正極區內直流母線100a依次串聯的兩個正極整流器單元100b；如果需要更高的電壓等級，正極整流器單元100b的數目也可以高于兩個，相應地連接正極整流器單元100b的第一正極區內直流母線100a也可多于一條。正極逆變器單元組101，包括通過第二正極區內直流母線101a依次串聯的至少兩個正極逆變器單元101b；如果需要更高的電壓等級，正極逆變器單元101b的數目也可以高于兩個，相應地連接正極整流器單元100b的第二正極區內直流母線101a也可多于一條。雙極型多端直流輸電系統1還包括正極區外高壓直流極線102，其中：正極整流器單元組100的一直流端和正極逆變器單元組101的一直流端分別與正極區外高壓直流極線102的第一端和第二端電氣耦合；并且正極整流器單元組100的另一直流端和正極逆變器單元組101的另一直流端分別與接地極電氣耦合。

通常，在靠近正極高壓直流極線102的正極整流器單元100b的兩端跨接有直流濾波器100c，在靠近正極高壓直流極線102的正極逆變器單元101b的兩端跨接有直流濾波器101c，以便抑制從正極整流器單元100b和正極逆變器單元101b向正極高壓直流極線102饋送高頻分量；在兩個串聯的正極整流器單元100b的串聯點和接地極之間布置有直流濾波器100d，在兩個串聯的正極逆變器單元101b的串聯點和接地極之間布置有直流濾波器101d，以便抑制從正極整流器單元100b和正極逆變器單元101b向正極高壓直流極線102饋送高頻分量。

負極多端直流輸電系統11包括兩組變換器單元組，其分別為負極整流器單元組110和負極逆變器單元組111。負極整流器單元組110包括通過第一負極區內直流母線110a依次串聯的兩個負極整流器單元110b；如果需要更高的電壓等級，負極整流器單元110b的數目也可以高于兩個，相應地連接負極整流器單元110b的第一負極區內直流母線110a也可多于一條。負極逆變器單元組111，包括通過第二負極區內直流母線111a依次串聯的至少兩個負極逆變器單元111b；如果需要更高的電壓等級，負極逆變器單元111b的數目也可以高于兩個，相應地連接負極整流器單元110b的第二負極區內直流母線111a也可多于一條。雙極型多端直流輸電系統1還包括負極區外高壓直流極線112，其中：負極整流器單元組110的一直流端和負極逆變器單元組111的一直流端分別與負極區外高壓直流極線112的第一端和第二端電氣耦合；并且負極整流器單元組110的另一直流端和負極逆變器單元組111的另一直流端分別與接地極電氣耦合。

通常，在靠近負極高壓直流極線112的負極整流器單元110b的兩端跨接有直流濾波器110c，在靠近負極高壓直流極線112的負極逆變器單元111b的兩端跨接有直流濾波器111c，以便抑制從負極整流器單元110b和負極逆變器單元111b向正極高壓直流極線112饋送高頻分量。在兩個串聯的負極整流器單元110b的串聯點和接地極之間布置有直流濾波器110d，在兩個串聯的負極逆變器單元111b的串聯點和接地極之間布置有直流濾波器111d，以便抑制從負極整流器單元101b和負極逆變器單元111b向負極高壓直流極線112饋送高頻分量。

用于高壓直流傳輸線的繼電保護原理主要有兩種：一種是基于行波波頭幅值的保護，保護動作速度快，但存在抗過渡電阻能力不夠的問題，如果過渡電阻超過某一數值，該保護會發生拒動；另外一種是電流差動保護，為避免線路分布電容電流的影響，必須采用較長的延時，一般不小于0.5秒。