混合直流输电系统的建造方法和混合直流输电系统与流程

本发明涉及直流输电技术领域，特别涉及一种混合直流输电系统的建造方法和混合直流输电系统。

背景技术：

随着电力科学技术的发展，常规直流输电系统(又称电网换相换流器高压直流输电系统)的技术已经非常成熟。目前，常规直流输电系统已经被广泛地应用于大容量远距离输电、异步电网背靠背互联等场合。然而常规直流输电系统存在逆变换流站换相失败、无法对弱交流系统供电、运行过程中需要消耗大量的无功功率等问题。目前以全控型电力电子器件为基础的柔性直流输电系统(又称电压源型换流器高压直流输电系统)因其可独立控制有功无功功率、不存在换相失败、可为无源孤岛供电等诸多优点。但柔性直流输电系统普遍存在着制造成本高、损耗大，且无直流故障穿越能力等缺陷。

结合常规直流输电系统技术成熟、成本低廉和柔性直流输电系统调节性能优良的特点，混合直流输电技术成为新的研究热点。混合直流输电技术综合了两种直流输电技术的优点，控制高度灵活且成本较低，在可再生能源发电的能量汇聚、异步电网互联以及远距离输电方面有很好的应用前景。但由于在世界范围内目前暂无混合直流输电系统的相关工程，对于改造站来说，如何能够最大程度利用现有建筑及设备就成为了工程应用的关键技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种混合直流输电系统的建造方法和混合直流输电系统，能够最大程度利用现有建筑及设备，降低建造成本。

为实现本发明的目的，采取的技术方案是：

一种混合直流输电系统的建造方法，在原常规直流输电系统上进行改造，原常规直流输电系统的送端站和受端站均为常规直流换流站，常规直流换流站包括主控楼和两个分别位于主控楼两侧的常规直流阀厅，该建造方法包括以下步骤：

保留原受端站的主控楼和其中一个常规直流阀厅、且该常规直流阀厅维持正常运行，将另外一个常规直流阀厅改造为柔性直流阀厅；

柔性直流阀厅改造完成后，原受端站保留的常规直流阀厅停止运行，柔性直流阀厅启动运行；

将原受端站保留的常规直流阀厅改造为柔性直流阀厅，原常规直流输电系统的受端站改造成为柔性直流换流站。

主控楼集成了所有控制保护、站用电等重要设备，在原常规直流输电系统上进行改造时，保持原受端站的主控楼位置保持不变，并在对原受端站的两个常规直流阀厅进行改造时，采用“单极运行、单极改造”的模式，减少改造过程中的运行损失和运行安全，该方法通过将原受端站改造为柔性直流换流站，使原常规直流输电系统改造成为混合直流输电系统，最大程度利用现有建筑及设备，降低建造成本。

下面对技术方案进一步说明：

进一步的是，该建造方法还包括以下步骤：将原受端站的主控楼内的阀冷系统拆除，分别在两个柔性直流阀厅的一侧新建用于布置阀冷装置的阀冷设备间。将常规直流换流站改造为柔性直流换流站后，阀冷系统的冷却容量大大增加，通过在两个柔性直流阀厅的一侧新建用于布置阀冷装置的阀冷设备间，使阀冷系统满足运行要求。

进一步的是，阀冷系统室外热交换机布置在户外、并紧邻阀冷设备间布置。

进一步的是，在原受端站的主控楼增加用于对应新增负荷的配电屏。

进一步的是，配电屏布置于原受端站的主控楼的首层。

进一步的是，新增负荷包括新增的阀冷设备负荷。

进一步的是，在原受端站的主控楼周边设置环形道路，设备可通过环形道路运入该主控楼。方便设备通过环形道路运入主控楼，同时避免由于紧邻阀厅造成采光通风的不足。

本发明还提供一种混合直流输电系统，包括送端站和受端站，送端站为常规直流换流站，受端站为柔性直流换流站，受端站包括主控楼、及两个分别位于主控楼两侧的柔性直流阀厅，柔性直流阀厅背向主控楼的一侧设有阀冷设备间。

混合直流输电系统的送端站为常规直流换流站，受端站为柔性直流换流站，该混合直流输电系统结合了传统常规直流输电技术成熟、成本低、容量高的特点以及柔性直流输电技术无换相失败，控制灵活，拓展性能强的优点，在满足系统输电的同时，能够有效改善目前常规直流输电受端换相失败等问题，在柔性直流尚不具备与常规直流相当的输电容量的现状下，是一种具备较高技术经济性的优化配置方案。

进一步的是，主控楼的周边设置环形道路。方便设备通过环形道路运入主控楼，同时避免由于紧邻阀厅造成采光通风的不足。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的主控楼集成了所有控制保护、站用电等重要设备，在原常规直流输电系统上进行改造时，保持原受端站的主控楼位置保持不变，并在对原受端站的两个常规直流阀厅进行改造时，采用“单机运行、单机改造”的模式，减少改造过程中的运行损失和运行安全，该方法通过将原受端站改造为柔性直流换流站，使原常规直流输电系统改造成为混合直流输电系统，最大程度利用现有建筑及设备，降低建造成本。

附图说明

图1是本发明实施例混合直流输电系统的建造方法的流程示意图；

图2是现有的常规直流换流站的结构示意图；

图3是本发明实施例混合直流输电系统受端站的结构示意图。

附图标记说明：

10.主控楼，20.常规直流阀厅，30.柔性直流阀厅，40.阀冷设备间，50.环形道路，60.综合泵房及水池，70.喷淋水池。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：

如图1和图2所示，一种混合直流输电系统的建造方法，在原常规直流输电系统上进行改造，原常规直流输电系统的送端站和受端站均为常规直流换流站，常规直流换流站包括主控楼10和两个分别位于主控楼10两侧的常规直流阀厅20，该建造方法包括以下步骤：

保留原受端站的主控楼10和其中一个常规直流阀厅20、且该常规直流阀厅20继续保持工作，将原受端站的另外一个常规直流阀厅20改造为柔性直流阀厅30；

柔性直流阀厅30改造完成后，原受端站保留的常规直流阀厅20停止运行，柔性直流阀厅30启动运行；

将原受端站保留的常规直流阀厅20改造为柔性直流阀厅30，原常规直流输电系统的受端站改造成为柔性直流换流站。

主控楼10集成了所有控制保护、站用电等重要设备，在原常规直流输电系统上进行改造时，保持原受端站的主控楼10位置保持不变，并在对原受端站的两个常规直流阀厅20进行改造时，采用“单机运行、单机改造”的模式，减少改造过程中的运行损失和运行安全，该方法通过将原受端站改造为柔性直流换流站，使原常规直流输电系统改造成为混合直流输电系统，最大程度利用现有建筑及设备，降低建造成本。

如图3所示，该建造方法还包括以下步骤：将原受端站的主控楼10内的阀冷系统拆除，分别在两个柔性直流阀厅30的一侧新建用于布置阀冷装置的阀冷设备间40，阀冷系统室外热交换机布置在户外、并紧邻阀冷设备间40布置。将常规直流换流站改造为柔性直流换流站后，阀冷系统的冷却容量大大增加，通过在两个柔性直流阀厅30的一侧新建用于布置阀冷装置的阀冷设备间40，使阀冷系统满足运行要求。

阀冷设备的增加，站用电容量交常规直流明显增加，站用变根据新的负荷需求扩容并安装于原位，原供主控楼10设备使用的配电屏仍保留在原位，新增的对应阀冷设备负荷或其他新增负荷的配电屏布置于原受端站的主控楼10首层的阀冷设备间。

主控楼10二层和三层主要用于布置柔性直流系统控制保护设备、通信设备和蓄电池室，相对于常规直流控制保护设备增加不多，只需布置微调。

如图3所示，在原受端站的主控楼10周边设置环形道路50，设备可通过环形道路50运入该主控楼10。方便设备通过环形道路50运入主控楼10，同时避免由于紧邻阀厅造成采光通风的不足。

如图3所示，本发明还提供一种混合直流输电系统，包括送端站和受端站，送端站为常规直流换流站，受端站为柔性直流换流站，受端站包括主控楼10、及两个分别位于主控楼10两侧的柔性直流阀厅30，柔性直流阀厅30背向主控楼10的一侧设有阀冷设备间40，主控楼10的周边设置环形道路50。混合直流输电系统的送端站为常规直流换流站，受端站为柔性直流换流站，该混合直流输电系统结合了传统常规直流输电技术成熟、成本低、容量高的特点以及柔性直流输电技术无换相失败，控制灵活，拓展性能强的优点，在满足系统输电的同时，能够有效改善目前常规直流输电受端换相失败等问题，在柔性直流尚不具备与常规直流相当的输电容量的现状下，是一种具备较高技术经济性的优化配置方案。

如图3所示，阀冷设备间40相邻还布置有综合泵房及水池60和喷淋水池70。

本发明将改造部分和运行设备进行有效区分，采用“单极运行、单极改造”的模式，降低改造对在运设备的影响；有效结合现有主控楼10布置方案进行调整，将现有主控楼10利用率最大化，节省投资费用；且将变化最大的阀冷系统部分独立布置，阀冷设备、阀冷空调管道等连接设备可直接进行阀厅，便于运行维护，有效解决了新设备与旧主控楼10布置的矛盾。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。