[發明專利]一種直流耗能裝置

在審

• 申請號: 201911414334.2
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111106617A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 王治翔;高沖;張曉龍;周建輝;李云鵬;王成昊;喬麗
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/24
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供的一種直流耗能裝置，包括：依次設置的蓋板、板狀直流耗能單元組成的直流耗能組件、支撐直流耗能組件的支撐盤和支撐架；直流耗能組件由板狀直流耗能單元疊加而成；板狀直流耗能單元由相互連接的電阻模塊單元和閥模塊單元組成；疊加的相鄰板狀直流耗能單元間的電阻模塊單元中的電阻模塊與電阻模塊連接；電阻模塊單元中的電阻模塊和閥模塊單元中的閥模塊分別按電阻模塊、閥模塊、閥模塊和電阻模塊的順序連接；組成直流耗能組件中的頂層電阻模塊單元中的電阻模塊和底層電阻模塊單元中的電阻模塊分別與外電路連接；本發明在滿足絕緣和有效電氣連接的情況下將閥模塊和電阻模塊布置在同一個裝置內部，多層設計便于安裝和維修。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，具體涉及一種直流耗能裝置。

背景技術

直流輸電線路能夠高效便捷地把大量電能從能源基地傳輸到負荷中心，對于運行中直流輸電工程來說，對于運行中直流輸電工程來說，受端消納的電能與送端發出的電能相平衡，送端的電網的電壓和工作頻率維持恒定。當受端電力系統發生擾動或故障，無法消納送端送出的電能時，送端電網的電壓和頻率將發生擾動，可以通過快速調節發電機的出力來減少這種擾動；若送端的電源是火力發電機或水力發電機，發電機的出力可以調節，但是調節過程需要一定的時延，無法做到即時響應，電網的電壓和頻率仍會出現擾動；若送端電源是風力發電機組，由于自然界的風力無法控制，無法根據運行需要調節風力發電機組的出力，送端電網的電壓和頻率將出現嚴重擾動，嚴重時可能造成發電機組解裂，引起嚴重電網事故。

特高壓直流輸電技術的發展使直流輸電的輸電容量提升至8000-12000MW，送端電網傳統火力和水力發電機裝機容量隨之水漲船高，發電機出力的快速調節日趨困難，風、光、水、火電打捆外送更加重了這種困難；柔性直流輸電技術的發展使得風力發電并網規模的日益擴大，受端電網故障引起送受端功率不匹配而導致風力發電機組解裂的風險日益增大。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的上述不足，本發明提供一種直流耗能裝置，直流耗能裝置的閥塔是根據混合電阻方式的拓撲設計的，拓撲如圖14所示，直流耗能裝置集成了閥模塊、電阻模塊等兩大結構，本發明將兩大結構通過合理的電氣連接設計實現直流耗能裝置的核心功能，并將光纖系統、水冷系統布置在其內部，在保證兩大結構間及內部絕緣配合的情況下合理的空間布局是本發明的核心。

本發明的目的是通過下述技術方案予以實現的：

本發明提供了一種直流耗能裝置，包括：依次設置的蓋板(1)、板狀直流耗能單元組成的直流耗能組件(2)、支撐所述直流耗能組件(2)的支撐盤(3)和支撐架(4)；

所述直流耗能組件(2)由所述板狀直流耗能單元疊加而成；所述板狀直流耗能單元由相互連接的電阻模塊單元和閥模塊單元組成；

所述疊加的相鄰板狀直流耗能單元間的電阻模塊單元中的電阻模塊(21)與電阻模塊(21)連接；

所述電阻模塊單元中的電阻模塊(21)和閥模塊單元中的閥模塊(22)分別按電阻模塊(21)、閥模塊(22)、閥模塊(22)和電阻模塊(21)的順序連接；

組成所述直流耗能組件中的頂層所述電阻模塊單元中的電阻模塊(21)和底層所述電阻模塊單元中的電阻模塊(21)分別與外電路連接。

優選的，組成所述板狀直流耗能單元的閥模塊(22)間用閥模塊連接件(25)連接；

所述疊加的相鄰板狀直流耗能單元間的電阻模塊單元的電阻模塊(21)間用電阻模塊連接件(24)連接；

所述板狀直流耗能單元的閥模塊(22)與電阻模塊(21)間分別用閥模塊和電阻模塊連接件(23)連接。

優選的，所述板狀直流耗能單元的閥模塊(22)與閥模塊(22)間和所述板狀直流耗能單元的電阻模塊(21)與電阻模塊(21)間設有橫擔絕緣子(27)；