[實(shí)用新型]海上風(fēng)電柔直送出系統(tǒng)接地裝置及海上風(fēng)電柔直送出系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202020409230.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN211930273U
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張軍;林衛(wèi)星;劉漢軍;趙玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 特變電工西安柔性輸配電有限公司;特變電工新疆新能源股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/36
• 分類號(hào): H02J3/36;H02J3/38;H02H9/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 郭瑤

本實(shí)用新型公開了海上風(fēng)電柔直送出系統(tǒng)接地裝置及海上風(fēng)電柔直送出系統(tǒng)，接地裝置包括電抗組、隔離開關(guān)組和接地電阻器，電抗器組由三相鐵芯大電抗星形聯(lián)結(jié)組成，并形成人工中性點(diǎn)。隔離開關(guān)組由于三相快速BPS星形聯(lián)結(jié)組成，并形成人工接地點(diǎn)。電抗器組與隔離開關(guān)組形成雙星形聯(lián)結(jié)，兩個(gè)人工中性點(diǎn)通過隔離開斷SN連接。接地電阻由兩組電阻器構(gòu)成，其中電阻R1和電阻R2分別于電抗器、隔離開關(guān)中性點(diǎn)相連，避雷器并聯(lián)于接地電阻R2。該裝置根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行、調(diào)制方式、啟動(dòng)過程、暫態(tài)過程以及故障狀態(tài)等要求進(jìn)行接地電阻值的自由切換以滿足不同運(yùn)行條件和調(diào)制方式。且采用的星形隔離開關(guān)裝置在暫態(tài)嚴(yán)重故障中用于保護(hù)電抗器組，確保裝置的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于新能源及電力工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海上風(fēng)電柔直送出系統(tǒng)接地裝置及海上風(fēng)電柔直送出系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展，海上風(fēng)力發(fā)電容量在不斷擴(kuò)大，尤其是遠(yuǎn)海地區(qū)風(fēng)力資源的有效開發(fā)利用越遠(yuǎn)越多。遠(yuǎn)海地區(qū)海上風(fēng)電場(chǎng)的開發(fā)對(duì)于解決能源危機(jī)有著重要的意義，隨著能源問題的日益加劇，并且隨著陸上柔性直流輸電以及新能源并網(wǎng)項(xiàng)目的不斷投運(yùn)。海上風(fēng)電技術(shù)即將迎來全面的爆發(fā)，未來幾年將會(huì)有大量的海上風(fēng)電項(xiàng)目進(jìn)入建設(shè)階段。并網(wǎng)運(yùn)行成為了大規(guī)模利用風(fēng)能的最有效方式，基于模塊化多電平換流器(MMC)的海上風(fēng)電柔性直流接入系統(tǒng)更加適合長(zhǎng)距離、大規(guī)模海上風(fēng)電接入系統(tǒng)。結(jié)合海上風(fēng)電直流送出的特點(diǎn)，對(duì)稱單極 MMC將是最佳的輸電方式。

近幾年隨著直流輸電技術(shù)的不斷發(fā)展和投運(yùn)，MMC技術(shù)也逐步趨于成熟。但是由于海上換流站具有維護(hù)成本高、周期長(zhǎng)以及難度大等的特點(diǎn)，海風(fēng)電柔性直流送出系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行始終是大容量海上風(fēng)電送出方案設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，目前還存在很多難題。由于海上MMC換流站必須采用海上平臺(tái)的設(shè)計(jì)方式，面積比較有限。因此海上柔直送出系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中需要兼?zhèn)浼s化、精簡(jiǎn)化以及高可靠性。尤其對(duì)于對(duì)稱單極MMC系統(tǒng)，接地方式的設(shè)計(jì)對(duì)于海上風(fēng)電安全運(yùn)行影響比較大。接地方式以及接地裝置，對(duì)海上風(fēng)電柔直換流閥安全性影響較大，且接地裝置的自身安全性在海上風(fēng)電柔直送出系統(tǒng)中是非常關(guān)鍵的設(shè)計(jì)因素。

當(dāng)前部分柔直工程中，出現(xiàn)過接地裝置故障或者接地方式對(duì)于系統(tǒng)的暫、穩(wěn)態(tài)過程不匹配等問題。而關(guān)于海上風(fēng)電的接地方式的研究非常少，且采用的接地方式仍然以陸上柔直系統(tǒng)接地為主要參考依據(jù)，且在設(shè)計(jì)過程中無法同時(shí)滿足穩(wěn)態(tài)運(yùn)行、暫態(tài)過程、啟動(dòng)以及故障工況等要求。另外，業(yè)界內(nèi)關(guān)于海上風(fēng)電柔直送出系統(tǒng)接地裝置自身安全性問題并未開展研究。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種海上風(fēng)電柔直送出系統(tǒng)接地裝置及海上風(fēng)電柔直送出系統(tǒng)，采用該裝置可以平衡海上風(fēng)電柔直送出系統(tǒng)出現(xiàn)多種運(yùn)行工況的接地要求，且增加了關(guān)于接地方式自身安全性的設(shè)計(jì)，滿足接地裝置功能性要求的同時(shí)自身特性可以得到兼顧，且不會(huì)對(duì)網(wǎng)側(cè)電網(wǎng)產(chǎn)生影響，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)海上風(fēng)電柔直送出系統(tǒng)可靠性的提高。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型一種海上風(fēng)電柔直送出系統(tǒng)接地裝置，包括電抗器組、隔離開關(guān)組和接地電阻，電抗器組為由電抗器LU、電抗器LV和電抗器LW星形聯(lián)結(jié)組成的三相電抗器，并形成人工中性點(diǎn)N1；隔離開關(guān)組為由隔離開關(guān)SU、隔離開關(guān)SV和隔離開關(guān)SW星形聯(lián)結(jié)組成的三相隔離開關(guān)，并形成人工中性點(diǎn)N2，電抗器組和隔離開關(guān)組并聯(lián)，組成雙星形接線方式；人工中性點(diǎn)N1和人工中性點(diǎn)N2通過隔離開關(guān)SN連接；接地電阻包括電阻 R1和電阻R2，電阻R1第一端和人工中性點(diǎn)N1連接，第二端接地；電阻R2第一端和人工中性點(diǎn)N2連接，第二端接地。

進(jìn)一步的，電阻R2的電阻值大于電阻R1的電阻值。

進(jìn)一步的，接地電阻R2上并聯(lián)有避雷器。

進(jìn)一步的，組成電抗器組的三相電抗器采用鐵芯電抗器。

進(jìn)一步的，接地裝置在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過程中，三相隔離開關(guān)處于開斷狀態(tài)，中性點(diǎn)開關(guān)SN處于閉合狀態(tài)。

一種海上風(fēng)電柔直送出系統(tǒng)，包括上述的接地裝置。