[發明專利]一種柔性互聯變電站結構及控制方法

有效

• 申請號: 202110490328.6
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113036800B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 班國邦;呂黔蘇;馬曉紅;張蝶;袁旭峰;楊旗;張露松;鄒雕;楊柳青;楊文勇;劉麗;李義
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/18;H02G7/16
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 商小川

本發明公開了一種柔性互聯變電站結構及控制方法，電源S1和1#主變通過第一開關與10kV母線Ⅰ連接；電源S2和2#主變通過第二開關與10kV母線Ⅱ連接；其特征在于：換流器MMC1和換流器MMC2組成背靠背MMC換流器連接在10kV母線Ⅰ和10kV母線Ⅱ之間，取代變電站內主變低壓側35kV或10kV母線聯絡開關，其中換流器MMC1通過第三開關與10kV母線Ⅰ連接；換流器MMC2通過第四開關與10kV母線Ⅱ連接；覆冰段線路通過第十二開關和第十三開關接入換流器MMC1和換流器MMC2的直流側；解決了現有技術的變電站結構功能單一，現有技術的變電站不能滿足不同長度的輸電線路的融冰需求等技術問題。

技術領域

本發明屬于柔性互聯變電站技術領域，尤其涉及一種柔性互聯變電站結構及控制方法。

技術背景

如今隨著經濟技術的發展和人們生活水平的提高，電能在人們的生產和生活中扮演了重要的角色，給人們的生產和生活帶來了極大的便利，電力系統最重要的任務之一就是保證電力系統的穩定可靠運行。如今高壓電網容量的增大，對于變電站設備和人身安全的要求也越來越高。目前我國的電力系統都是一般變電所都是采用傳統接地方式，不能滿足多電壓等級的輸/配電線路，且實現功能單一，完成效率低，成本使用較高，需要耗費大量的人力物力等，如遇需要變電站需要實現多種功能時，則采用常規的變電站無法實現多種功能，因此傳統的變電站接線方式不能有效使用。

由于目前我國的冰災頻發導致電桿倒桿、線路斷線等問題，我國電網的安全運行受到了嚴重威脅，造成大面積停電而且嚴重影響供電可靠性，為此研究直流線路融冰具有重要意義。目前多種型號的融冰裝置已經被國內外學者開發出來，這些裝置都是通過對覆冰線路施加較大電流使其發熱以融化覆冰，這樣可防止斷線倒桿的發生。在2008年我國發生了嚴重的冰災，于是我國的電力科技者工作者就開始自主研發直流融冰裝置和技術的研發，大功率直流融冰裝置就被工作者們成功研發出來，主要包括帶專用整流變壓器直流融冰裝置和不帶專用整流變壓器的直流融冰裝置。到目前為止，我國南方區域約有100余套直流融冰裝置投入運行。

現有的融冰裝置對于不同電壓等級輸/配電線路大電流融冰功能難以適應，且實現方式不靈活。交流輸電線路導線截面大，則電阻較小，所需融冰電流較大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種柔性互聯變電站結構及控制方法，以解決現有技術的變電站結構功能單一，現有技術的變電站不能滿足不同長度的輸電線路的融冰需求等技術問題。

本發明技術方案：

一種柔性互聯變電站結構，電源S1和電源S2；1#主變和2#主變、10kV母線Ⅰ和10kV母線Ⅱ；電源S1和1#主變通過第一開關與10kV母線Ⅰ連接；電源S2和2#主變通過第二開關與10kV母線Ⅱ連接；換流器MMC1和換流器MMC2組成背靠背MMC換流器連接在10kV母線Ⅰ和10kV母線Ⅱ之間，取代變電站內主變低壓側35kV或10kV母線聯絡開關，其中換流器MMC1通過第三開關與10kV母線Ⅰ連接；換流器MMC2通過第四開關與10kV母線Ⅱ連接；覆冰段線路通過第十二開關和第十三開關接入換流器MMC1和換流器MMC2的直流側。

換流器MMC1直流側正端和換流器MMC2直流側正端通過第五開關、第九開關和第七開關連接；換流器MMC1直流側負端和換流器MMC2直流側負端通過第六開關6、第十一開關11和第八開關8連接；第九開關9的輸出端與第十一開關11的輸入端之間通過第十開關10連接。

所述換流器為直掛式全橋換流器。

每臺換流器MMC由交流斷路器、充電電阻、橋臂電抗器和柔性直流換流閥組成；柔性直流換流閥由模塊化多電平換流器組成，為3相6橋臂形式，每個橋臂由N個全橋功率模塊；N大于等于10。