一種直流輸電逆變側接入交流系統拓撲結構的製作方法
2024-02-08 20:12:15
一種直流輸電逆變側接入交流系統拓撲結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種直流輸電逆變側接入交流系統拓撲結構，直流系統逆變側極1、極2分別接入不同換流母線，各極換流母線分別通過交流線路與不同交流系統分區相連，極1、極2換流母線之間設置母線聯絡開關，通過控制母線聯絡開關的開斷，實現直流系統逆變側極1、極2接入不同交流系統分區運行。採用本實用新型提出的方案可以利用直流輸電實現一個送端向兩個受端送電，降低大容量直流系統運行風險，提高受端電網運行可靠性。
【專利說明】一種直流輸電逆變側接入交流系統拓撲結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及輸配電【技術領域】，具體涉及將現有直流輸電系統接入交流系統的拓撲結構。
【背景技術】
[0002]直流輸電作為成熟、可靠的大容量、遠距離輸電技術，在我國跨省、區聯網工程中發揮了重要作用。隨著越來越多直流工程的投運，我國南方電網、華東電網已經形成了典型的直流多饋入受端系統結構，而且在規劃中還將會有更多的直流線路落點於這些區域。按照我國直流輸電工程規劃，直流輸電容量在整個電力系統輸送容量中的比例將進一步提高，直流輸電系統運行情況對整個系統的安全性、經濟性影響將顯著增強。
[0003]目前，傳統基於晶閘管的直流輸電系統電壓達800kV，輸送功率達8000MW。隨著直流輸電工程電壓等級的不斷提高、輸電功率不斷增加，交直流系統之間和各直流系統之間的相互作用特性將更加複雜。對於特高壓直流輸電，由於輸送容量較大，採用一個受端落點來消納功率通常比較困難，限制電網短路電流水平與提高系統短路比存在不可避免的矛盾，受端交流系統發生故障將造成大容量直流雙極同時換相失敗或閉鎖，引起較大的功率不平衡和潮流轉移，足以威脅整個系統的安全穩定運行。而採用多個分散式受端來消納功率對系統設計較為容易，故障時對受端交流系統的衝擊也較小。另一方面，隨著電網不斷發展，交流系統為了優化網絡結構，避免出現電磁環網、降低短路電流，採用分層分區運行已成為必然趨勢。
【發明內容】
[0004]本發明提出一種直流輸電逆變側接入交流系統拓撲結構，直流系統逆變側極1、極2兩個極落點分開，分別接入不同交流系統分區。如直流受端交流系統在一個換流站分成兩個獨立的交流系統分區，則在該站設置極1、極2換流母線，直流系統逆變側極1、極2分別接入不同換流母線，兩個極換流母線分別通過交流線路與各自交流系統分區相連，極1、極2換流母線之間設置母線聯絡開關，通過控制母線聯絡開關的開斷，實現受端交流電網的分區運行；如直流受端兩個交流系統分區不在同一換流站進行拆分，則在受端兩個交流系統分區分別設置換流站，將直流系統逆變側極1、極2分別接入受端不同換流站。
[0005]進一步，如直流受端交流系統在一個換流站分成兩個獨立的交流系統分區，則在該換流站設置極1、極2換流母線，直流系統逆變側極1、極2分別接入不同換流母線，極1、極2換流母線之間母線聯絡開關狀態為「分」位，配置極1、極2交流濾波器，極1、極2交流濾波器分別接入各極換流母線，極1、極2採用單極控制模式控制各極傳輸功率，分別按各極輸送功率大小控制各自極所屬的交流濾波器的投切。如極1、極2換流母線之間母線聯絡開關狀態為「合」位，則受端交流系統1、受端交流系統2構成一個交流系統，極1、極2採用雙極控制模式控制各極傳輸功率，極1、極2交流濾波器統一控制。
[0006]進一步，如直流受端兩個交流系統分區不在同一換流站進行拆分，則在受端兩個交流系統分區分別設置受端換流站，將直流系統逆變側極1、極2分別接入受端不同換流站，雙極區和接地極布置在其中一個換流站中，受端兩個換流站之間通過直流輸電線路相連，構成一個送端兩個受端的多端直流系統。受端兩個換流站分別配置極1、極2交流濾波器，極1、極2採用單極控制模式控制各極傳輸功率，分別按各極輸送功率大小控制各自極所屬的交流濾波器的投切。
[0007]本發明的特點在於:實現直流系統極1、極2兩極分別接入不同電網分區，使受端直流雙極落點分開，降低直流雙極間相互耦合，減小直流雙極相互影響進而減小因直流換相失敗導致受端系統波動，引發受端系統較大的功率不平衡和潮流轉移，從而影響系統穩定性發生的可能，避免受端系統發生大面積連鎖性事故，降低大容量直流系統運行風險，提高受端電網運行可靠性，具有較好的工程應用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為典型雙極直流輸電系統原理結構圖
[0009]圖2為本發明提出的直流輸電逆變側接入系統方案I
[0010]圖3為本發明提出的直流輸電逆變側接入系統方案2
【具體實施方式】
[0011]本專利根據直流輸電發展趨勢和交流系統分區運行特點，提出一種直流輸電逆變側接入交流系統拓撲結構，可以採用直流輸電實現一個送端向兩個受端送電，避免交流系統故障造成大容量直流系統雙極同時發生換相失敗及直流雙極閉鎖造成受端交流系統產生較大的功率不平衡和潮流轉移進而發生大面積連鎖性事故，降低大容量直流系統運行風險，提高受端電網運行可靠性。
[0012]以下將結合附圖及具體實施例，對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0013]圖1所示為一典型雙極直流輸電系統原理結構圖，圖2、圖3為本發明提出的兩種直流輸電逆變側接入系統方案原理圖。
[0014]如圖2所示，如直流受端交流系統在一個換流站分成兩個獨立的交流系統分區，則在該站設置極1、極2換流母線，直流系統逆變側極1、極2分別接入不同換流母線，極1、極2換流母線分別通過m條、η條交流線路與受端交流系統1、受端交流系統2相連，極1、極2換流母線之間設置母線聯絡開關，通過控制母線聯絡開關的開斷，實現受端交流電網的分區運行。極1、極2換流母線之間母線聯絡開關狀態為「分」位，配置極1、極2交流濾波器，極1、極2交流濾波器分別接入各極換流母線，極1、極2採用單極控制模式控制各極傳輸功率，分別按各極輸送功率大小控制各自極所屬的交流濾波器的投切。如極1、極2換流母線之間母線聯絡開關狀態為「合」位，則受端交流系統1、受端交流系統2構成一個交流系統，極1、極2採用雙極控制模式控制各極傳輸功率，極1、極2交流濾波器統一控制，雙極直流運行方式下的直流功率控制及交流濾波器控制均為現有技術，在此不再贅述。
[0015]如圖3所示，如直流受端兩個交流系統分區不在同一換流站換流母線進行拆分，則在受端兩個交流系統分區分別設置逆變站I和逆變站2，將直流系統逆變側極1、極2分別接入逆變站I和逆變站2，受端雙極區和接地極布置在逆變站I中，逆變站I和逆變站2之間通過直流輸電線路相連，構成一個送端兩個受端的多端直流系統。受端各換流站分別配置極1、極2交流濾波器，極1、極2採用單極控制模式控制各極傳輸功率，分別按各極輸送功率大小控制各自極所屬的交流濾波器的投切。
[0016]以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護範圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種直流輸電逆變側接入交流系統拓撲結構，其特徵在於:直流系統逆變側極1、極2兩個極落點分開，分別接入不同交流系統分區；如直流受端交流系統在一個換流站分成兩個獨立的交流系統分區，則在該站設置極1、極2換流母線，直流系統逆變側極1、極2分別接入不同換流母線，兩個極換流母線分別通過交流線路與各自交流系統分區相連，極1、極2換流母線之間設置母線聯絡開關，通過控制母線聯絡開關的開斷，實現受端交流電網的分區運行；如直流受端兩個交流系統分區不在同一換流站換流母線進行拆分，則在受端兩個交流系統分區分別設置換流站，將直流系統逆變側極1、極2分別接入受端不同換流站。
2.根據權利要求1所述的一種直流輸電逆變側接入交流系統拓撲結構，其特徵在於:如直流受端交流系統在一個換流站分成兩個獨立的交流系統分區，則在該換流站設置極1、極2換流母線，直流系統逆變側極1、極2分別接入不同換流母線，極1、極2換流母線之間母線聯絡開關狀態為「分」位，配置極1、極2交流濾波器，極1、極2交流濾波器分別接入各極換流母線，極1、極2採用單極控制模式控制各極傳輸功率，分別按各極輸送功率大小控制各自極所屬的交流濾波器的投切。
3.根據權利要求1或2所述的一種直流輸電逆變側接入交流系統拓撲結構，其特徵在於:如極1、極2換流母線之間母線聯絡開關狀態為「合」位，則受端交流系統1、受端交流系統2構成一個交流系統，極1、極2採用雙極控制模式控制各極傳輸功率，極1、極2交流濾波器統一控制。
4.根據權利要求1所述的一種直流輸電逆變側接入交流系統拓撲結構，其特徵在於:如直流受端兩個交流系統分區不在同一換流站換流母線進行拆分，則在受端兩個交流系統分區分別設置受端換流站，將直流系統逆變側極1、極2分別接入受端不同換流站，受端雙極區和接地極布置在其中一個換流站中，受端兩個換流站之間通過直流輸電線路相連，構成一個送端兩個受端的多端直流系統；受端各換流站分別配置極1、極2交流濾波器，極1、極2採用單極控制模式控制各極傳輸功率，分別按各極輸送功率大小控制各自極所屬的交流濾波器的投切。
【文檔編號】H02J3/36GK203933036SQ201420301666
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月6日 優先權日:2014年6月6日
【發明者】胡銘, 金小明, 王俊生, 張東輝, 柏傳軍, 周保榮, 邵震霞, 田傑 申請人:南方電網科學研究院有限責任公司, 南京南瑞繼保電氣有限公司