[發(fā)明專利]一種耦合負(fù)壓式高壓直流斷路器供能系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010980097.2
• 申請(qǐng)日: 2020-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN112383128A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊悅民;王紅斌;張猛;馬驄;劉成柱;韓迪;王楠;劉小龍;石江浩;駱天宇;王雪薇;袁喆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京電力設(shè)備總廠有限公司
• 主分類號(hào): H02J9/06
• 分類號(hào): H02J9/06;H02H9/02;H02H1/06;H02H7/26
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11689
• 代理人: 張紅蓮

一種耦合負(fù)壓式高壓直流斷路器的供能系統(tǒng)，包括兩臺(tái)UPS、一送能開關(guān)柜、一對(duì)地主供能變壓器、主支路供能子系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)移支路供能子系統(tǒng)；所述兩臺(tái)UPS并聯(lián)運(yùn)行，輸入端分別通過自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS與兩路站用電相連，輸出端并聯(lián)連接后經(jīng)送能開關(guān)柜與對(duì)地主供能變壓器的輸入端相連；對(duì)地主供能變壓器的輸出端分別與主支路供能子系統(tǒng)、轉(zhuǎn)移支路供能子系統(tǒng)相連；其中，所述對(duì)地主供能變壓器對(duì)地絕緣水平與耦合負(fù)壓式高壓直流斷路器對(duì)地絕緣水平相同。本發(fā)明對(duì)地主供能變壓器布置在耦合負(fù)壓式高壓直流斷路器外側(cè)地基上，便于安裝及維護(hù)，安全可靠；雙路市電供電，確保供能系統(tǒng)的可靠性；兩臺(tái)UPS并聯(lián)運(yùn)行保證供能系統(tǒng)電能質(zhì)量以及提高了供能系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種耦合負(fù)壓式高壓直流斷路器供能系統(tǒng)，通過不間斷供電系統(tǒng)和開關(guān)柜實(shí)現(xiàn)不間斷供電，通過三種電壓等級(jí)的供能變壓器實(shí)現(xiàn)直流斷路器主支路和轉(zhuǎn)移支路隔離供能，通過開關(guān)柜軟啟動(dòng)限制浪涌電流以及在供能隔離變壓器21輸出側(cè)并聯(lián)浪涌保護(hù)器和電容器的方法提高供能系統(tǒng)可靠性。

背景技術(shù)

近幾年，多端柔性直流輸電工程發(fā)展迅速，柔性直流輸電工程為遠(yuǎn)距離大容量輸電、大規(guī)模間歇性清潔電源接入、多直流饋入、海上或偏遠(yuǎn)地區(qū)孤島系統(tǒng)供電、構(gòu)建直流輸電網(wǎng)絡(luò)等提供了安全高效的解決方案。

由于多端直流系統(tǒng)中沒有大電流快速開斷的直流斷路器，直流電網(wǎng)切除直流故障電流的保護(hù)措施主要是閉鎖換流器或開斷交流側(cè)斷路器。如能在多端直流系統(tǒng)中安裝毫秒級(jí)開斷大電流的直流斷路器，快速切除故障設(shè)備或線路，就可以保證直流系統(tǒng)非故障部分的穩(wěn)定運(yùn)行，極大地提高系統(tǒng)可靠性，因此，研發(fā)直流斷路器是發(fā)展直流電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。

基于模塊化多電平或級(jí)聯(lián)多電平換流器換流的直流斷路器在電力系統(tǒng)中能可靠應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)難題之一是工作在高電位的電壓源換流器子單元控制器、主支路機(jī)械開關(guān)控制器等設(shè)備的可靠供電問題。傳統(tǒng)供電方式可分為“地電位送能”與“高電位取能”兩種，由于斷路器設(shè)備或子單元模塊均運(yùn)行在不同的高電位，且穩(wěn)態(tài)下端間基本不承壓，因此其控制器供電方式無法像常規(guī)換流閥一樣進(jìn)行高電位取能。目前，高壓直流斷路器的供能方式主要有激光隔離供能、太陽(yáng)能供能以及電磁隔離供能，激光供能系統(tǒng)所能提供的能量有限，太陽(yáng)能受外界因素影響較大，因此前兩種供能方式無法滿足直流斷路器的供能需求，只有電磁隔離供能能夠提供可靠穩(wěn)定的千瓦級(jí)能量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是提供一種耦合負(fù)壓式高壓直流斷路器的供能系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，并提供不間斷電源(UPS)和開關(guān)柜設(shè)計(jì)方案、主支路和轉(zhuǎn)移支路供能子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、對(duì)地主供能變壓器設(shè)計(jì)方案以及為提高供能系統(tǒng)可靠性采取的措施。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案。

一種耦合負(fù)壓式高壓直流斷路器的供能系統(tǒng)，所述耦合負(fù)壓式直流斷路器包括主支路、轉(zhuǎn)移支路和耗能支路三部分；其特征在于：

耦合負(fù)壓式高壓直流斷路器的供能系統(tǒng)包括兩臺(tái)UPS、一送能開關(guān)柜、一對(duì)地主供能變壓器、主支路供能子系統(tǒng)以及轉(zhuǎn)移支路供能子系統(tǒng)；

所述兩臺(tái)UPS并聯(lián)運(yùn)行，輸入端分別通過自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS與兩路站用電相連，輸出端并聯(lián)連接后經(jīng)送能開關(guān)柜與對(duì)地主供能變壓器的輸入端相連；

對(duì)地主供能變壓器的輸出端分別與主支路供能子系統(tǒng)、轉(zhuǎn)移支路供能子系統(tǒng)相連；

其中，所述對(duì)地主供能變壓器對(duì)地絕緣水平與耦合負(fù)壓式高壓直流斷路器對(duì)地絕緣水平相同。

本發(fā)明進(jìn)一步包括以下優(yōu)選方案。

每臺(tái)UPS配各自的蓄電池組，依次通過隔離開關(guān)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)ATS連接到第一站用電和第二站用電；

在UPS正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)UPS通過各自內(nèi)部的并機(jī)模塊以及所控制的互聯(lián)開關(guān)實(shí)現(xiàn)并機(jī)運(yùn)行；