[發明專利]一種特高壓多端直流輸電線路融冰電氣接線及其控制方法

在審

• 申請號: 202211310030.3
• 申請日: 2022-10-25
• 公開（公告）號: CN115579824A
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 丁偉;孔志達;郝為瀚;諶陽;曾永勝;殷勤;李沛準;黃陽;簡翔浩
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司
• 主分類號: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 江嘉玲

本發明涉及高壓直流輸電技術領域，尤其涉及一種特高壓多端直流輸電線路融冰電氣接線及其控制方法，包括：第一至第七融冰隔離開關和若干換流站，所述換流站包括通過直流線路連接的第一換流站、第二換流站和第三換流站，第三換流站包括正極輸電線路系統、負極輸電線路系統、接地極、正極直流線路、負極直流線路以及第一至第二十二隔離開關，換流站通過現有的隔離開關設計和增加的七個融冰隔離開關實現換流站運行狀態的切換功能以及不同運行狀態下雙閥組并聯運行的融冰功能。本發明通過七個融冰隔離開關的連接實現多端直流各種工作狀態下的融冰，有效解決遠距離直流輸電線路的融冰需求，提升了輸電線路的運行可靠性，降低了成本。

技術領域

本發明涉及高壓直流輸電技術領域，尤其涉及一種特高壓多端直流輸電線路融冰電氣接線及其控制方法。

背景技術

目前，國內已投運的特高壓多端直流僅有昆北-柳北-龍門特高壓三端柔性直流，電壓等級和輸送容量分別為±800kV和8000MW，但是該直流輸電線路暫未配備融冰手段，特高壓多端直流輸電系統可實現多個送端和多個受端間的遠距離大容量輸電，相較于建設多條兩端直流的方式，特高壓直流輸電不僅可以更有效節省輸電走廊，而且可以降低系統損耗，提高送電經濟性和電網的輸送能力，有利于電能長距離輸送，其中，特高壓一般指±800千伏及以上的直流電和1000千伏及以上交流電的電壓等級。

然而，特高壓直流中輸電線路具有線路距離較長，容易涉及跨越多個重冰區域的特點，一旦輸電線路覆冰嚴重，將對輸電線路和線路兩端電網的安全運行造成威脅，而傳統的覆冰線路融(除)冰方法需要將直流線路停運，具體有以下幾種融冰方法：

方案一：人工機械除冰方式，該方式由于特高壓線路距離較長，導致機械除冰耗時太長，無法快速除冰，從而影響送電。

方案二：線路某端換流站內加裝固定式融冰裝置，為線路提供融冰電流；由于融冰裝置功率的經濟性等限制，該方式僅適用于線路較短的線路，不適用于線路較長的直流線路。

方案三：覆冰線路沿線外增加電源點融冰；由于特高壓線路距離較長，難以保證沿線有合適的外加電源點，實際操作難度大。

方案四：兩端直流的換流站運行方式融冰，更改直流線路兩端換流站內的直流側電氣接線，通過閥組并聯的直流運行方式融冰；該融冰方式可采用對稱單極或單極金屬回線的直流運行方式，特高壓換流站采用4個閥組串聯設計，采用該技術時短接2個閥組，另2個閥組并聯，在閥組額定功率的情況下可至少在線路上產生2倍的額定電流，利用此大電流進行融冰。

在長距離輸電線路的特高壓直流工程中，上述前三種方案都難以實際應用，方案四已應用于多個國內外兩端直流工程中，但將方案四的電氣接線應用于至少三端的換流站系統，電路無法導通，也不能滿足至少三端直流線路不同狀態的運行需求，兩端以上直流線路融冰接線除了要滿足雙閥組并聯的功能，還需各種工作運行狀態，因此，亟需提出一種針對特高壓多端直流的電氣接線拓撲特點以及運行需求，適用于多端直流的換流站融冰電氣接線。

發明內容

本發明提供了一種特高壓多端直流輸電線路融冰電氣接線及其控制方法，解決的技術問題是，傳統融冰電氣接線僅適用于雙端直流，無法滿足特高壓多端直流換流站的融冰需求。

為解決以上技術問題，本發明提供了一種特高壓多端直流輸電線路融冰電氣接線及其控制方法。

第一方面，本發明提供了一種特高壓多端直流輸電線路融冰電氣接線，包括第一至第七融冰隔離開關以及若干換流站，所述換流站包括通過直流線路連接的第一換流站、第二換流站和第三換流站，所述第三換流站包括正極輸電線路系統、負極輸電線路系統、接地極、正極直流線路、負極直流線路以及第一至第二十二隔離開關；

第一換流站的正極輸出端通過串聯的第三融冰隔離開關和第四融冰隔離開關連接負極直流線路，第一換流站的正極輸出端通過第七融冰隔離開關連接第二換流站的正極輸出端，第一換流站的負極輸出端通過第六融冰隔離開關連接第二換流站的負極輸出端；