[實用新型]一種基于高壓直流輸電技術的海底供電系統

有效

• 申請號: 201921230142.1
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN210201492U
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 李遙;高菲;陳慶作;顏晗;華波;余景鋒;史平君;吳益善;張煥臣;陳平;李振林
• 申請（專利權）人: 中船海洋探測技術研究院有限公司;中國船舶工業系統工程研究院;西安四維電氣有限責任公司;北京合銳賽爾電力科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本實用新型公開了一種基于高壓直流輸電技術的海底供電系統，涉及海底觀測網領域，該系統中陸地供電端為海底用電設備用電時基于高壓直流輸電技術，這樣傳輸損耗較小，且輸送電流小，因此可以采用較小線徑電纜，節省電纜重量，提高輸送電效率；在陸地供電端采用高頻斬波技術、高頻變壓變換和倍壓高壓技術結合輸出高壓直流電，變換效率較高，且高頻變壓器體積可以較??；在海洋中可以實現多用電端的供電，因此可以分散擴大用電范圍，大范圍使用設備。

技術領域

本實用新型涉及海底觀測網領域，尤其是一種基于高壓直流輸電技術的海底供電系統。

背景技術

海底觀測網將多個海底觀測設備在水下連接，可以實現對海洋水體和海底環境及資源進行實時、長期、持續的監測。海底觀測設備主要包括海底接駁盒以及各種末端觀測設備和傳感設備，這些海底觀測設備的供電通常由陸地使用電纜輸送，目前陸地與海底觀測設備之間的電力輸送時，通常是直接輸送陸地交流電網輸出的380VAC，或者現在陸地端對380VAC進行整流處理為510VDC后輸送510VDC，無論采用哪一種方法，電能傳輸損耗都較大，而且輸送電流較高因此需要采用較大線徑的電纜，輸送電的效率較低。

實用新型內容

本發明人針對上述問題及技術需求，提出了一種基于高壓直流輸電技術的海底供電系統，該系統采用高壓直流為海底觀測設備供電，可以提高輸電效率、減少電纜使用量。

本實用新型的技術方案如下：

一種基于高壓直流輸電技術的海底供電系統，其特征在于，海底供電系統包括位于陸地上的陸地交流電網、三相整流電路、DC-AC逆變換器、高頻變壓器和倍壓整流電路、連通陸地和海洋的傳輸電纜，以及位于海洋中的DC-DC降壓變換器、DC-DC二次電源和海底用電設備；

陸地交流電網的輸出端依次連接三相整流電路、DC-AC逆變換器、高頻變壓器和倍壓整流電路，三相整流電路對陸地交流電網輸出的交流電進行整流處理為直流電后由DC-AC逆變換器處理為高頻方波，高頻變壓器對高頻方波進行升壓處理后經倍壓整流電路處理為高壓直流電；倍壓整流電路的輸出端連接傳輸電纜的一端，傳輸電纜的另一端依次連接DC-DC降壓變換器、DC-DC二次電源和海底用電設備，DC-DC降壓變換器對傳輸電纜傳輸的高壓直流電進行降壓處理后經DC-DC二次電源再次降壓為海底用電設備的工作電壓后給海底用電設備供電。

其進一步的技術方案為，傳輸電纜為單根電纜，則倍壓整流電路連接到陸地接地，DC-DC降壓變換器連接到海洋接地。

其進一步的技術方案為，陸地交流電網輸出380VAC，三相整流電路對380V交流電進行整流處理為510VDC，DC-AC逆變換器將510VDC處理為510VAC、20kHz的高頻方波，高頻變壓器對高頻方波進行升壓處理為5000VAC，倍壓整流電路將5000VAC倍壓整流為10kVDC的高壓直流電。

其進一步的技術方案為，海底供電系統中包括至少兩條海底用電鏈路，每條海底用電鏈路分別包括DC-DC降壓變換器、DC-DC二次電源和海底用電設備，傳輸電纜的另一端分別連接每條海底用電鏈路中的DC-DC降壓變換器。

本實用新型的有益技術效果是：