[發明專利]一種多端直流輸電系統和傳輸路徑選取方法

有效

• 申請號: 201910923744.3
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110544954B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 陳怡靜;黃偉煌;劉濤;李婧靚;曹潤彬;郭鑄
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李偉

本發明提供了一種多端直流輸電系統及傳輸路徑選取方法，涉及電力傳輸領域，該系統包括：第一換流節點組和第二換流節點組；所述第一換流節點組包括N個第一換流節點，所述第二換流節點組包括M個第二換流節點，M+N≥3，N為正整數，M為正整數；所述第一換流節點組通過預先設置的多條節點組傳輸線與所述第二換流節點組形成冗余連接；每個所述第一換流節點與海上風電場相連接，每個所述第二換流節點與陸上電網相連接；其中，若N≥3，則所述第一換流節點組中的各個所述第一換流節點通過預先設置的N條節點傳輸線形成環形連接。能夠在該直流輸電系統的某條傳輸線路出現故障時，連接該故障線路的換流節點可以通過其余的傳輸線進行電能傳輸，增加了系統的可靠性。

技術領域

本發明涉及電力傳輸領域，特別涉及一種多端直流輸電系統和傳輸路徑選取方法。

背景技術

隨著科學技術的發展，風力發電技術也得到了長足發展，風力發電技術是將風的動能轉換為電能的技術，能夠利用自然中豐富的風能資源進行發電；隨著風力發電技術的快速發展以及風電廠規模的壯大，大容量海上風力發電逐漸成為新能源中發展最快的技術。

經本發明人研究發現，在海上風電的傳輸過程中，往往會應用到直流輸電系統，以將海上風電場產生的電能傳輸至陸上電網；現有的直流輸電系統通常采用星型拓撲的方式連接各個換流節點，具有結構簡單的優點，然而，當該星型拓撲的中心節點的匯流母線發生故障時，會引起所有直流線路上的直流斷路器動作，導致整個直流輸電系統癱瘓。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種多端直流輸電系統，能夠在該直流輸電系統的某條傳輸線路出現故障時，連接該故障線路的換流節點可以通過其余的傳輸線進行電能傳輸，增加了系統的可靠性。

本發明還提供了一種傳輸路徑選取方法，用以保證上述系統在實際中的實現及應用。

一種多端直流輸電系統，包括：第一換流節點組和第二換流節點組；所述第一換流節點組包括N個第一換流節點，所述第二換流節點組包括M個第二換流節點，M+N≥3，N為正整數，M為正整數；

所述第一換流節點組通過預先設置的多條節點組傳輸線與所述第二換流節點組形成冗余連接；

每個所述第一換流節點與海上風電場相連接，每個所述第二換流節點與陸上電網相連接；

其中，若N≥3，則所述第一換流節點組中的各個所述第一換流節點通過預先設置的N條節點傳輸線形成環形連接；

若M≥3，則所述第二換流節點組中的各個所述第二換流節點通過預先設置的M條節點傳輸線形成環形連接。

上述的系統，可選的，還包括：

每條所述節點組傳輸線及每條所述節點傳輸線均設置有直流斷路器，所述直流斷路器，用于當其所屬的線路故障時，將該線路進行隔離。

上述的系統，可選的，所述第一換流節點組中的至少一個所述第一換流節點，與所述第二換流節點中的至少一個換流節點通過多條節點組傳輸線相連接，以形成所述第一換流節點組與所述第二換流節點組的冗余連接。

上述的系統，可選的，所述預先設置的多條節點組傳輸線中的每條節點組傳輸線的長度，均小于預先設置的候選傳輸線路集合除所述多條節點組傳輸線之外的各條傳輸線的長度；所述候選傳輸線路集合為所述第一換流節點組與所述第二換流節點組的所有候選傳輸線路的集合。

上述的系統，可選的，所述預先設置的多條節點傳輸線的成本值為：預先設置的成本值集合中數值最小的成本值；所述成本值集合為所第一換流節點組與所述第二換流節點組的各個候選連接方式分別對應的成本值的集合。

一種傳輸路徑選取方法，應用于多端直流輸電系統，所述系統包括第一換流節點組和第二換流節點組，所述第一換流節點組包含N個環形連接的第一換流節點，所述第二換流節點組包含M個環形連接的第二換流節點，其中，N和M均為正整數，N≤M，所述方法包括：