一种直流输电逆变侧接入交流系统拓扑结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种直流输电逆变侧接入交流系统拓扑结构，直流系统逆变侧极1、极2分别接入不同换流母线，各极换流母线分别通过交流线路与不同交流系统分区相连，极1、极2换流母线之间设置母线联络开关，通过控制母线联络开关的开断，实现直流系统逆变侧极1、极2接入不同交流系统分区运行。采用本实用新型提出的方案可以利用直流输电实现一个送端向两个受端送电，降低大容量直流系统运行风险，提高受端电网运行可靠性。
【专利说明】一种直流输电逆变侧接入交流系统拓扑结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及输配电【技术领域】，具体涉及将现有直流输电系统接入交流系统的拓扑结构。
【背景技术】
[0002]直流输电作为成熟、可靠的大容量、远距离输电技术，在我国跨省、区联网工程中发挥了重要作用。随着越来越多直流工程的投运，我国南方电网、华东电网已经形成了典型的直流多馈入受端系统结构，而且在规划中还将会有更多的直流线路落点于这些区域。按照我国直流输电工程规划，直流输电容量在整个电力系统输送容量中的比例将进一步提高，直流输电系统运行情况对整个系统的安全性、经济性影响将显著增强。
[0003]目前，传统基于晶闸管的直流输电系统电压达800kV，输送功率达8000MW。随着直流输电工程电压等级的不断提高、输电功率不断增加，交直流系统之间和各直流系统之间的相互作用特性将更加复杂。对于特高压直流输电，由于输送容量较大，采用一个受端落点来消纳功率通常比较困难，限制电网短路电流水平与提高系统短路比存在不可避免的矛盾，受端交流系统发生故障将造成大容量直流双极同时换相失败或闭锁，引起较大的功率不平衡和潮流转移，足以威胁整个系统的安全稳定运行。而采用多个分散式受端来消纳功率对系统设计较为容易，故障时对受端交流系统的冲击也较小。另一方面，随着电网不断发展，交流系统为了优化网络结构，避免出现电磁环网、降低短路电流，采用分层分区运行已成为必然趋势。
【发明内容】
[0004]本发明提出一种直流输电逆变侧接入交流系统拓扑结构，直流系统逆变侧极1、极2两个极落点分开，分别接入不同交流系统分区。如直流受端交流系统在一个换流站分成两个独立的交流系统分区，则在该站设置极1、极2换流母线，直流系统逆变侧极1、极2分别接入不同换流母线，两个极换流母线分别通过交流线路与各自交流系统分区相连，极1、极2换流母线之间设置母线联络开关，通过控制母线联络开关的开断，实现受端交流电网的分区运行；如直流受端两个交流系统分区不在同一换流站进行拆分，则在受端两个交流系统分区分别设置换流站，将直流系统逆变侧极1、极2分别接入受端不同换流站。
[0005]进一步，如直流受端交流系统在一个换流站分成两个独立的交流系统分区，则在该换流站设置极1、极2换流母线，直流系统逆变侧极1、极2分别接入不同换流母线，极1、极2换流母线之间母线联络开关状态为“分”位，配置极1、极2交流滤波器，极1、极2交流滤波器分别接入各极换流母线，极1、极2采用单极控制模式控制各极传输功率，分别按各极输送功率大小控制各自极所属的交流滤波器的投切。如极1、极2换流母线之间母线联络开关状态为“合”位，则受端交流系统1、受端交流系统2构成一个交流系统，极1、极2采用双极控制模式控制各极传输功率，极1、极2交流滤波器统一控制。
[0006]进一步，如直流受端两个交流系统分区不在同一换流站进行拆分，则在受端两个交流系统分区分别设置受端换流站，将直流系统逆变侧极1、极2分别接入受端不同换流站，双极区和接地极布置在其中一个换流站中，受端两个换流站之间通过直流输电线路相连，构成一个送端两个受端的多端直流系统。受端两个换流站分别配置极1、极2交流滤波器，极1、极2采用单极控制模式控制各极传输功率，分别按各极输送功率大小控制各自极所属的交流滤波器的投切。
[0007]本发明的特点在于:实现直流系统极1、极2两极分别接入不同电网分区，使受端直流双极落点分开，降低直流双极间相互耦合，减小直流双极相互影响进而减小因直流换相失败导致受端系统波动，引发受端系统较大的功率不平衡和潮流转移，从而影响系统稳定性发生的可能，避免受端系统发生大面积连锁性事故，降低大容量直流系统运行风险，提高受端电网运行可靠性，具有较好的工程应用价值。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为典型双极直流输电系统原理结构图
[0009]图2为本发明提出的直流输电逆变侧接入系统方案I
[0010]图3为本发明提出的直流输电逆变侧接入系统方案2
【具体实施方式】
[0011]本专利根据直流输电发展趋势和交流系统分区运行特点，提出一种直流输电逆变侧接入交流系统拓扑结构，可以采用直流输电实现一个送端向两个受端送电，避免交流系统故障造成大容量直流系统双极同时发生换相失败及直流双极闭锁造成受端交流系统产生较大的功率不平衡和潮流转移进而发生大面积连锁性事故，降低大容量直流系统运行风险，提高受端电网运行可靠性。
[0012]以下将结合附图及具体实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
[0013]图1所示为一典型双极直流输电系统原理结构图，图2、图3为本发明提出的两种直流输电逆变侧接入系统方案原理图。
[0014]如图2所示，如直流受端交流系统在一个换流站分成两个独立的交流系统分区，则在该站设置极1、极2换流母线，直流系统逆变侧极1、极2分别接入不同换流母线，极1、极2换流母线分别通过m条、η条交流线路与受端交流系统1、受端交流系统2相连，极1、极2换流母线之间设置母线联络开关，通过控制母线联络开关的开断，实现受端交流电网的分区运行。极1、极2换流母线之间母线联络开关状态为“分”位，配置极1、极2交流滤波器，极1、极2交流滤波器分别接入各极换流母线，极1、极2采用单极控制模式控制各极传输功率，分别按各极输送功率大小控制各自极所属的交流滤波器的投切。如极1、极2换流母线之间母线联络开关状态为“合”位，则受端交流系统1、受端交流系统2构成一个交流系统，极1、极2采用双极控制模式控制各极传输功率，极1、极2交流滤波器统一控制，双极直流运行方式下的直流功率控制及交流滤波器控制均为现有技术，在此不再赘述。
[0015]如图3所示，如直流受端两个交流系统分区不在同一换流站换流母线进行拆分，则在受端两个交流系统分区分别设置逆变站I和逆变站2，将直流系统逆变侧极1、极2分别接入逆变站I和逆变站2，受端双极区和接地极布置在逆变站I中，逆变站I和逆变站2之间通过直流输电线路相连，构成一个送端两个受端的多端直流系统。受端各换流站分别配置极1、极2交流滤波器，极1、极2采用单极控制模式控制各极传输功率，分别按各极输送功率大小控制各自极所属的交流滤波器的投切。
[0016]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
【权利要求】
1.一种直流输电逆变侧接入交流系统拓扑结构，其特征在于:直流系统逆变侧极1、极2两个极落点分开，分别接入不同交流系统分区；如直流受端交流系统在一个换流站分成两个独立的交流系统分区，则在该站设置极1、极2换流母线，直流系统逆变侧极1、极2分别接入不同换流母线，两个极换流母线分别通过交流线路与各自交流系统分区相连，极1、极2换流母线之间设置母线联络开关，通过控制母线联络开关的开断，实现受端交流电网的分区运行；如直流受端两个交流系统分区不在同一换流站换流母线进行拆分，则在受端两个交流系统分区分别设置换流站，将直流系统逆变侧极1、极2分别接入受端不同换流站。
2.根据权利要求1所述的一种直流输电逆变侧接入交流系统拓扑结构，其特征在于:如直流受端交流系统在一个换流站分成两个独立的交流系统分区，则在该换流站设置极1、极2换流母线，直流系统逆变侧极1、极2分别接入不同换流母线，极1、极2换流母线之间母线联络开关状态为“分”位，配置极1、极2交流滤波器，极1、极2交流滤波器分别接入各极换流母线，极1、极2采用单极控制模式控制各极传输功率，分别按各极输送功率大小控制各自极所属的交流滤波器的投切。
3.根据权利要求1或2所述的一种直流输电逆变侧接入交流系统拓扑结构，其特征在于:如极1、极2换流母线之间母线联络开关状态为“合”位，则受端交流系统1、受端交流系统2构成一个交流系统，极1、极2采用双极控制模式控制各极传输功率，极1、极2交流滤波器统一控制。
4.根据权利要求1所述的一种直流输电逆变侧接入交流系统拓扑结构，其特征在于:如直流受端两个交流系统分区不在同一换流站换流母线进行拆分，则在受端两个交流系统分区分别设置受端换流站，将直流系统逆变侧极1、极2分别接入受端不同换流站，受端双极区和接地极布置在其中一个换流站中，受端两个换流站之间通过直流输电线路相连，构成一个送端两个受端的多端直流系统；受端各换流站分别配置极1、极2交流滤波器，极1、极2采用单极控制模式控制各极传输功率，分别按各极输送功率大小控制各自极所属的交流滤波器的投切。
【文档编号】H02J3/36GK203933036SQ201420301666
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】胡铭, 金小明, 王俊生, 张东辉, 柏传军, 周保荣, 邵震霞, 田杰 申请人:南方电网科学研究院有限责任公司, 南京南瑞继保电气有限公司