[發(fā)明專利]一種雙換流器串聯(lián)建設(shè)的直流輸電換流站

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• 申請日: 2022-11-22
• 公開（公告）號: CN115986799A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝俊芳;劉志軍;吳慶范;李乾;彭忠;盧麒;劉旭輝;孫巍峰;岳笑歌;崔晨;楊成飛;王秋開;杜少林;劉晨;李亞鋒;李星奎;許朋見;范子強;黃金海;羅磊;范雪峰;李傳西;曹森;李卓凡;范保豐;李凌志
• 申請（專利權(quán)）人: 許繼集團有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/16;H02H7/26
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 王凱迪

本發(fā)明屬于直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙換流器串聯(lián)建設(shè)的直流輸電換流站，每個地域的換流器均配置控制主機、每個地域均配置站控制主機，其中一個站控制主機為主導(dǎo)站，站控制主機中配置用于實現(xiàn)雙極功率控制、雙站無功控制和雙站直流場順控的直流站控，控制主機中配置用于實現(xiàn)極層功率控制、閉環(huán)控制、電壓平衡控制和換流器投退的極控；直流站控和極控通過主導(dǎo)站選擇邏輯來協(xié)調(diào)對應(yīng)的控制命令。本發(fā)明通過對串聯(lián)建設(shè)高壓直流輸電控制保護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行合并極層與換流器層功能配置以及增加一套站控制主機，實現(xiàn)了分址建設(shè)的靈活，同時保留了原有換流器層與極層功能的邏輯部分，滿足了串聯(lián)建設(shè)高壓直流工程高可靠性的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙換流器串聯(lián)建設(shè)的直流輸電換流站。

背景技術(shù)

串聯(lián)分址高壓直流輸電系統(tǒng)是多端直流輸電系統(tǒng)的一種特殊方式，多端直流輸電系統(tǒng)是指三個及以上換流站通過一定聯(lián)結(jié)方式構(gòu)成的輸電系統(tǒng)，當(dāng)其中的一個換流站退出運行，并不會像兩端柔性直流輸電系統(tǒng)那樣必須停機，它在功率協(xié)調(diào)控制下，其它換流站之間仍然可以交換功率，只是系統(tǒng)的平衡工作點發(fā)生了轉(zhuǎn)移。其不僅具有兩端柔性直流輸電的優(yōu)點，而且還具有其獨特的優(yōu)勢。多端直流輸電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多點供電以及多點受電，它并不是兩端直流輸電進行簡單的疊加，一般多端直流輸電的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括串聯(lián)、混聯(lián)、放射式并聯(lián)和環(huán)網(wǎng)式并聯(lián)。串聯(lián)建設(shè)方案以其經(jīng)濟性好、運行靈活便于工程應(yīng)用。串聯(lián)建設(shè)的方案遠(yuǎn)期將采用到高壓直流輸電領(lǐng)域和特高壓直流輸電領(lǐng)域。

串聯(lián)分址高壓直流輸電系統(tǒng)一次主接線如圖1所示，采用每極2個12脈動換流器串聯(lián)的主接線形式，兩個換流器可分別稱為換流器1和換流器2。

由于串聯(lián)分址高壓直流輸電系統(tǒng)主回路與常規(guī)兩端高壓直流系統(tǒng)不一致，因此串聯(lián)分址高壓直流輸電系統(tǒng)控制保護配置方案有很多方面不同于常規(guī)兩端直流輸電，控制保護配置必須滿足串聯(lián)高壓直流輸電工程各種運行方式的要求，并根據(jù)實際應(yīng)用的運行方式，采用必要技術(shù)手段滿足串聯(lián)分址高壓直流輸電系統(tǒng)可靠運行。

從目前世界各國已有的直流輸電系統(tǒng)運行經(jīng)驗來看，直流控制保護系統(tǒng)是影響直流輸電系統(tǒng)能量可用率和系統(tǒng)可靠性的重要因素。為了提高串聯(lián)高壓直流輸電控制保護系統(tǒng)的靈活性與可靠性，需要在常規(guī)兩端特高壓直流控制保護系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對串聯(lián)建設(shè)特高壓直流輸電控制保護系統(tǒng)配置進行優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種雙換流器串聯(lián)建設(shè)的直流輸電換流站，用以滿足串聯(lián)建設(shè)高壓直流工程高可靠性的要求。

為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種雙換流器串聯(lián)建設(shè)的直流輸電換流站，串聯(lián)建設(shè)為換流站中兩個換流器建設(shè)在兩個不同的地域，每個地域的換流器均配置控制主機、每個地域均配置站控制主機，其中一個站控制主機為主導(dǎo)站；所述站控制主機中配置用于實現(xiàn)雙極功率控制、雙站無功控制和雙站直流場順控的直流站控，所述控制主機中配置用于實現(xiàn)極層功率控制、閉環(huán)控制、電壓平衡控制和換流器投退的極控；所述直流站控和極控通過主導(dǎo)站選擇邏輯來協(xié)調(diào)對應(yīng)的控制命令。

其有益效果為：本發(fā)明通過對串聯(lián)建設(shè)高壓直流輸電控制保護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行合理設(shè)計，即通過合并極層與換流器層功能配置(即控制主機包括換流器層功能以及極層功能，控制主機用于實現(xiàn)換流器層功能以及極層功能)以及增加一套站控制主機(站控制主機用于實現(xiàn)雙級層功能)，實現(xiàn)了分址建設(shè)的靈活，同時保留了原有換流器層與極層功能的邏輯部分，滿足了串聯(lián)建設(shè)高壓直流工程高可靠性的要求。

進一步地，兩個不同的地域的任一直流站控還用于在另一直流站控退出運行時，實現(xiàn)兩個地域的雙極功率控制、雙站無功控制和雙站直流場順控。

即兩個地域的直流站控互為備用，任一站雙套直流站控退出運行時，由另一站直流站控系統(tǒng)實現(xiàn)相關(guān)功能，直流系統(tǒng)仍維持運行。

進一步地，當(dāng)任一極控退出運行時，退出所述極控對應(yīng)的換流器。