一种混合直流电网的动态模拟装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种混合直流电网的动态模拟装置，包括基于电流源型换流器的整流换流站，基于电流源型换流器的整流换流站的一侧与送电侧交流电网连接，另一侧与直流电网连接；基于电流源型换流器的逆变换流站的一侧与直流电网连接，另一侧与动模交流电网连接；基于电压源型换流器的发电机侧换流站的一侧与模拟发电机组连接，另一侧与直流电网连接，基于电压源型换流器的网侧换流站的一侧与直流电网连接，另一侧与动模交流电网连接。本实用新型提出了一种混合直流电网的动态模拟装置，以为直流电网的系统构建方案、调度系统设计、控制保护策略研究、动态响应特性分析提供一个可靠方便的研究平台，为系统工程开发和调试提供一个良好的测试环境。
【专利说明】
一种混合直流电网的动态模拟装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及电气技术领域，尤其涉及一种混合直流电网的动态模拟装置。
【背景技术】
[0002]随着高压直流输电技术的发展和日益完善，基于电流源型换流器和电压源型换流器的高压直流输电工程逐渐增多，形成了不同输电类型、电压、容量和落点的多条直流线路共存于同一电网的输电方式，形成了混合直流电网的雏形。为了实现能源互联网的构建，必须对混合直流电网的网络架构、调度控制和继电保护等方面进行详细的研究。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供了一种混合直流电网的动态模拟装置，用于在动态模拟实验室下研究混合直流电网的构建方法和调度保护策略，本装置可以为直流电网的系统构建方案、调度系统设计、控制保护策略研究、动态响应特性分析提供一个可靠方便的研究平台，为系统工程开发和调试提供一个良好的测试环境。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]—种混合直流电网的动态模拟装置，包括基于电流源型换流器(LCC)的整流换流站，所述基于电流源型换流器的整流换流站的一侧与送电侧交流电网连接，另一侧与直流电网连接;基于电流源型换流器的逆变换流站的一侧与直流电网连接，另一侧与动模交流电网连接；
[0006]基于电压源型换流器(VSC)的发电机侧换流站的一侧与模拟发电机组连接，另一侧与直流电网连接，基于电压源型换流器的网侧换流站的一侧与直流电网连接，另一侧与动模交流电网连接；
[0007]所述基于电流源型换流器的整流换流站、基于电流源型换流器的逆变换流站、基于电压源型换流器的发电机侧换流站及基于电压源型换流器的网侧换流站分别设有整流站监控系统、逆变站监控系统、发电机侧监控系统及网侧监控系统，实时采集交直流侧电压电流、开关量和换流器状态信息，下发所有开关的控制信号;所述整流站监控系统、逆变站监控系统、发电机侧监控系统及网侧监控系统都与运行监控中心进行通信。
[0008]所述运行监控中心设置有中央监视与控制系统，用于负责混合直流电网的实时监视与控制;所述中央监视与控制系统实时收集各换流站的状态信息，实现各换流站的实时控制。
[0009]所述中央监视与控制系统采用客户端服务器的架构。
[0010]所述基于电流源型换流器的整流换流站包括交流母线I，所述交流母线I分别通过固态开关与正极换流变压器1、负极换流变压器I相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器检测交流母线I电压信号；
[0011]正极换流变压器I和负极换流变压器I分别通过固态开关与正极整流换流器和负极整流换流器相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号；
[0012]正极整流换流器的正极和负极整流换流器的负极分别与一个平波电抗器I相连接;正极整流换流器的负极和负极整流换流器的正极相连接，并通过直流接地电阻I接入接地极;两个平波电抗器I分别通过固态开关与直流线路相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号；
[0013]正极整流换流器、负极整流换流器、所有的电流互感器以及电压互感器都与整流站监控系统进行通信;交流母线I还连接有高通滤波器组和双调谐滤波器组。
[0014]所述基于电流源型换流器的逆变换流站包括交流母线II，所述交流母线II的一侧与动模交流电网连接，另一侧分别通过固态开关与正极换流变压器I1、负极换流变压器II相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器检测交流母线II电压信号；
[0015]正极换流变压器II和负极换流变压器II分别通过固态开关与正极逆变换流器和负极逆变换流器相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号；
[0016]正极逆变换流器的正极和负极逆变换流器的负极分别与一个平波电抗器II相连接;正极逆变换流器的负极和负极逆变换流器的正极相连接，并通过直流接地电阻II接入接地极;两个平波电抗器II分别通过固态开关与直流线路相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号；
[0017]正极逆变换流器、负极逆变换流器、所有的电流互感器以及电压互感器都与逆变站监控系统进行通信;交流母线II还连接有高通滤波器组和双调谐滤波器组。
[0018]所述基于电压源型换流器的发电机侧换流站包括交流母线III，交流母线III分别通过固态开关与正极换流变压器II1、负极换流变压器III相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器检测交流母线III的电压信号;正极换流变压器II1、负极换流变压器III分别通过固态开关与正极限流电阻1、负极限流电阻I相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号；
[0019]正极限流电阻I和负极限流电阻I的两端分别并联有固态开关，正极限流电阻1、正极交流电抗器I及正极电压源型换流器I依次串联，负极限流电阻1、负极交流电抗器I及负极电压源型换流器I依次串联，通过电压互感器和电流互感器分别测量正极电压源型换流器1、负极电压源型换流器I的交流出口电压和流出电流；
[0020]正极电压源型换流器1、负极电压源型换流器I的直流侧分别接入一个直流电容器，正极电压源型换流器I的直流侧正极通过固态开关与直流线路相连接，正极电压源型换流器I的负极与负极电压源型换流器I的正极连接，并通过直流接地电阻III与直流接地极相连接;负极电压源型换流器I的直流侧负极通过固态开关与直流线路相连接;采用电压互感器和电流互感器分别测量正极电压源型换流器I的正极直流电压和正极电流;采用电压互感器和电流互感器分别测量负极电压源型换流器I的负极直流电压和负极电流；
[0021]正极电压源型换流器1、负极电压源型换流器1、所有的电压互感器及电流互感器都与发电机侧监控系统进行通信。
[0022]所述基于电压源型换流器的网侧换流站包括交流母线IV，交流母线IV分别通过固态开关与正极换流变压器IV、负极换流变压器IV相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器检测交流母线IV的电压信号;正极换流变压器IV、负极换流变压器IV分别通过固态开关与正极限流电阻I1、负极限流电阻II相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号；
[0023]正极限流电阻II和负极限流电阻II的两端分别并联有固态开关，正极限流电阻
I1、正极交流电抗器II及正极电压源型换流器II依次串联，负极限流电阻I1、负极交流电抗器II及负极电压源型换流器II依次串联，通过电压互感器和电流互感器分别测量正极电压源型换流器I1、负极电压源型换流器II的交流出口电压和流出电流；
[0024]正极电压源型换流器I1、负极电压源型换流器II的直流侧分别接入一个直流电容器，正极电压源型换流器II的直流侧正极通过固态开关与直流线路相连接，正极电压源型换流器II的负极与负极电压源型换流器II的正极连接，并通过直流接地电阻IV与直流接地极相连接;负极电压源型换流器II的直流侧负极通过固态开关与直流线路相连接;采用电压互感器和电流互感器分别测量正极电压源型换流器II的正极直流电压和正极电流;采用电压互感器和电流互感器分别测量负极电压源型换流器II的负极直流电压和负极电流；
[0025]正极电压源型换流器I1、负极电压源型换流器I1、所有的电压互感器及电流互感器都与网侧监控系统进行通信。
[0026]所述模拟发电机组接入基于电压源型换流器的发电机侧换流站的交流侧母线;所述模拟发电机组采用风电机组、火电机组、水电机组或核电机组的模拟装置。
[0027]所述直流电网采用直流线路构成相应的辐射状或环状网络结构。
[0028]所述送电侧交流电网的交流母线与无穷大电源相连接。
[0029]本实用新型的有益效果是:
[0030]本实用新型提出了一种混合直流电网的动态模拟装置，以为直流电网的系统构建方案、调度系统设计、控制保护策略研究、动态响应特性分析提供一个可靠方便的研究平台，为系统工程开发和调试提供一个良好的测试环境。
【附图说明】
[0031 ]图1为混合直流电网动态模拟装置的系统结构图；
[0032]图2为基于LCC整流换流站的主电路结构图；
[0033]图3为基于LCC逆变换流站的主电路结构图；
[0034]图4为基于VSC的发电机侧换流站的主电路结构图；
[0035]图5为基于VSC的网侧换流站的主电路结构图；
[0036]其中，1.送电侧交流电网，2.动模交流电网，3.模拟发电机组；
[0037]2.1交流母线I，2.2正极换流变压器I，2.3正极整流换流器，2.4平波电抗器1,2.5直流线路，2.6直流接地电阻I，2.7接地极，2.8负极换流变压器I，2.9负极整流换流器，2.10高通滤波器组，2.11双调谐滤波器组；
[0038]3.1交流母线II，3.2正极换流变压器II，3.3正极逆变换流器，3.4平波电抗器II，3.5直流接地电阻II，3.6负极换流变压器II，3.7负极逆变变压器；
[0039]4.1交流母线III，4.2正极换流变压器III，4.3正极限流电阻I，4.4正极交流电抗器I，4.5正极电压源型换流器I，4.6直流电容器，4.8直流接地电阻III，4.9负极换流变压器III，4.10负极限流电阻I，4.11负极交流电抗器I，4.12负极电压源型换流器I;
[0040]5.1交流母线IV，5.2正极换流变压器IV，5.3正极限流电阻II，5.4正极交流电抗器
11,5.5正极电压源型换流器II，5.6直流接地电阻IV，5.7负极换流变压器IV，5.8负极限流电阻II，5.9负极交流电抗器II，5.10负极电压源型换流器II。
【具体实施方式】
:
[0041 ]下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明:
[0042]—种新型混合直流电网的动态模拟装置包括运行监控中心、基于LCC整流换流站、基于LCC逆变换流站、基于VSC的发电机侧换流站、基于VSC的网侧换流站、模拟发电机组3、送电侧交流电网1、直流电网、动模交流电网2。如图1所示，LCCl?LCC X为基于LCC整流换流站，LCCx+1?LCC x+y为基于LCC逆变换流站，VSCl?VSC m为基于VSC的发电机侧换流站，VSCm+1?VSCm+n为基于VSC的网侧换流站，SLl?SLx为运行监控中心与基于LCC整流换流站I?X的通信信道，SLx+Ι?SLx+y为运行监控中心与基于LCC逆变换流站x+1?x+y的通信信道，SVl?SVm为运行监控中心的中央监控系统与基于VSC的发电机侧换流站I?m的通信信道，SVm+1?SVm+n为运行监控中心与基于VSC的网侧换流站m+1?m+n的通信信道。其中，基于LCC整流换流站I?X与送电侧交流电网I相连接，基于VSC的发电机侧换流站I?m与模拟发电机组3相连接，基于LCC逆变换流站x+1?x+y与动模交流电网2相连接，基于VSC的网侧换流站m+1?m+n与动模交流电网2相连接。
[0043]如图1所示，运行监控中心的中央监控系统通过通信信道SLl?SLx分别与X个基于LCC整流换流站进行交互，通过通信信道SLx+Ι?SLx+y与y个基于LCC逆变换流站进行交互，通过通信信道SVl?SVm与m个基于VSC的发电机侧换流站进行交互，通过通信信道SVm+1?SVm+n与η个基于VSC的网侧换流站进行交互。
[0044]图1中，直流网络可根据实际需求搭建成辐射状或环状等网络结构，直流线路采用等效电阻或T型、P型集中模型进行物理等值。送电侧交流电网I和动模交流电网2采用动模实验室模拟电网的一条交流母线，该交流母线可与无穷大电源或普通电网、发电机、变压器、线路以及综合负荷相连，以用来模式实际电网。
[0045]如图2和图3所示，LCC换流站可以分为整流换流站和逆变换流站。基于LCC整流换流站和基于LCC逆变换流站采用除了换流器结构外，两种换流站具有相同的主电路和监控系统。换流站的主电路主要由正极系统和负极系统构成，其主要元件包括换流站交流侧母线、换流变压器、整流换流器或逆变换流器、平波电抗器、直流线路、直流接地电阻、直流接地极、高通滤波器组和双调谐滤波器组组成。
[0046]如图2所示，交流母线12.1分别通过固态开关Κ1、Κ4与正极换流变压器12.2、负极换流变压器12.8相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号11、14，通过电压互感器检测交流母线电压信号Vl、V4。正极换流变压器12.2、负极换流变压器12.8分别通过固态开关K2、K5与正极整流换流器2.3和负极整流换流器2.9相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号12、15，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号V2、V5。正极整流换流器2.3和负极整流换流器2.9的直流侧流出，正极整流换流器2.3的正极和负极整流换流器2.9的负极分别与一个平波电抗器12.4相连接;正极系统的负极和负极系统的正极相连接，也即是正极整流换流器的负极和负极整流换流器的正极相连接，并通过直流接地电阻12.6接入接地极2.7。平波电抗器12.4分别通过固态开关K3和K6与直流线路2.5相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号13、16，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号V3、V6。
[0047]整流站监控系统通过Vl?Vll监测正负极系统的电压信号，通过Il?Il监测正负极系统的电流信号，通过Kl?Kll监测固态开关状态并实现其控制，通过El?E2来监测正、负极电压源型换流器的状态，通过Tl?T2来控制正、负极电流源型换流器，通过Rl?Rj来预留扩展接口。
[0048]如图3所示，交流母线113.1分别通过固态开关K12、K15与正极换流变压器113.2、负极换流变压器113.6相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号112、115，通过电压互感器检测交流母线电压信号V12、V15。正极换流变压器113.2、负极换流变压器113.6分别通过固态开关K13、K16与正极逆变换流器3.3和负极逆变换流器3.7相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号113、116，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号V13、Vl6。正极逆变换流器3.3和负极逆变换流器3.7的直流侧流出，正极逆变换流器3.3的正极和负极逆变换流器3.7的负极分别与一个平波电抗器113.4相连接;正极系统的负极和负极系统的正极相连接，也即是正极逆变换流器3.3的负极和负极逆变换流器3.7的正极相连接，并通过直流接地电阻113.5接入接地极2.7。平波电抗器113.4分别通过固态开关K14和Κ17与直流线路2.5相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号114、117，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号Vl 4、Vl 7。
[0049]逆变换站监控系统通过V12?V22监测正负极系统的电压信号，通过112?122监测正负极系统的电流信号，通过Κ12?Κ22监测固态开关状态并实现其控制，通过Ε3?Ε4来监测正、负极电压源型换流器的状态，通过Τ3?Τ4来控制正、负极电流源型换流器，通过Rl?Rj来预留扩展接口。
[0050]如图4和图5所示，VSC换流站可以分为基于VSC的发电机侧换流站和基于VSC的网侧换流站。两者具有相同的主电路和监控系统结构，唯一不同的是，基于VSC的发电机侧换流站监控系统与发电机监控系统进行交互。换流站的主电路主要由正极系统和负极系统构成，其主要元件包括换流站交流侧母线、换流变压器、限流电阻、交流电抗器、换流器、直流电容器、直流线路、直流接地电阻和直流接地极组成。
[0051 ] 如图4所示，交流母线1114.1分别通过固态开关Κ41、Κ45与正极换流变压器III4.2、负极换流变压器ΙΙΙ4.9相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号141、145，通过电压互感器检测交流母线电压信号V41、V45。正极换流变压器III 4.2、负极换流变压器III4.9分别通过固态开关K42、K46与正极限流电阻I 4.3、负极限流电阻14.10相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号142、146，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号V42、V46 ο正极限流电阻I 4.3、负极限流电阻14.10分别与固态开关Κ43、Κ47并联，并分别与正极交流电抗器14.4和负极交流电抗器14.11相连接，最终与正极电压源型换流器14.5和负极电压源型换流器14.12相连接。通过电压互感器和电流互感器分别测量正极电压源型换流器14.5和负极电压源型换流器14.12的交流出口电压￥43、￥47和流出电流143、147。正极电压源型换流器14.5和负极电压源型换流器14.12的直流侧均接入直流电容器4.6。正极电压源型换流器14.5的直流侧正极与固态开关Κ44、直流线路2.5相连接，负极与直流接地电阻1114.8、直流接地极相连接，并采用电压互感器测量其正极直流电压V44，采用电流互感器测量其正极电流144。负极电压源型换流器14.12的直流侧负极与固态开关Κ48、直流线路2.5相连接，正极与直流接地电阻1114.8、直流接地极连接，并采用电压互感器测量其负极直流电压V48，采用电流互感器测量其负极电流148。
[0052]基于VSC的发电机侧换流站通过V41?V48监测正负极系统的电压信号，通过141?148监测正负极系统的电流信号，通过K41?K48监测固态开关状态并实现其控制，通过E5?E6来监测正、负极电压源型换流器的状态，通过T5?T6来控制正、负极电压源型换流器，通过Rl?Rj来预留扩展接口。
[0053]基于VSC的发电机侧监控系统还通过SI?Si接口与发电机组的监控系统通信，以获取模拟发电机组3的实时信息，并实现模拟发电机组3的协调控制。
[0054]如图5所示，交流母线IV5.1分别通过固态开关K51、K55与正极换流变压器IV5.2、负极换流变压器IV5.7相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号151、155，通过电压互感器检测交流母线电压信号V51、V55。正极换流变压器IV 5.2、负极换流变压器IV5.7分别通过固态开关K52、K56与正极限流电阻II 5.3、负极限流电阻115.8相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号152、156，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号V52、V56。正极限流电阻I 15.3、负极限流电阻115.6分别与固态开关Κ53、Κ57并联，并分别与正极交流电抗器115.4和负极交流电抗器115.9相连接，最终分别与正极电压源型换流器115.5和负极电压源型换流器115.10相连接。通过电压互感器和电流互感器分别测量正极电压源型换流器115.5和负极电压源型换流器115.10的交流出口电压V53、V57和流出电流153、157。正极电压源型换流器14.5和负极电压源型换流器14.12的直流侧均接入直流电容器4.6。正极电压源型换流器115.5的直流侧正极与固态开关Κ54、直流线路2.5相连接，负极与直流接地电阻IV5.6、直流接地极相连接，并采用电压互感器测量其正极直流电压V54，采用电流互感器测量其正极电流154。负极电压源型换流器115.10的直流侧负极与固态开关Κ58、直流线路2.5相连接，正极也与直流接地电阻IV5.6、直流接地极连接，并采用电压互感器测量其负极直流电压V58，采用电流互感器测量其负极电流158。
[0055]基于VSC的网侧监控系统通过V51?V58监测正负极系统的电压信号，通过151?158监测正负极系统的电流信号，通过Κ51?Κ58监测固态开关状态并实现其控制，通过Ε7?Ε7来监测正、负极电压源型换流器的状态，通过Τ7?Τ7来控制正、负极电压源型换流器，通过Rl?Rj来预留扩展接口。
[0056]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【主权项】
1.一种混合直流电网的动态模拟装置，其特征是，包括基于电流源型换流器的整流换流站，所述基于电流源型换流器的整流换流站的一侧与送电侧交流电网连接，另一侧与直流电网连接;基于电流源型换流器的逆变换流站的一侧与直流电网连接，另一侧与动模交流电网连接； 基于电压源型换流器的发电机侧换流站的一侧与模拟发电机组连接，另一侧与直流电网连接，基于电压源型换流器的网侧换流站的一侧与直流电网连接，另一侧与动模交流电网连接； 所述基于电流源型换流器的整流换流站、基于电流源型换流器的逆变换流站、基于电压源型换流器的发电机侧换流站及基于电压源型换流器的网侧换流站分别设有整流站监控系统、逆变站监控系统、发电机侧监控系统及网侧监控系统，实时采集交直流侧电压电流、开关量和换流器状态信息，下发所有开关的控制信号;所述整流站监控系统、逆变站监控系统、发电机侧监控系统及网侧监控系统都与运行监控中心进行通信。2.如权利要求1所述的一种混合直流电网的动态模拟装置，其特征是，所述运行监控中心设置有中央监视与控制系统，用于负责混合直流电网的实时监视与控制;所述中央监视与控制系统实时收集各换流站的状态信息，实现各换流站的实时控制。3.如权利要求2所述的一种混合直流电网的动态模拟装置，其特征是，所述中央监视与控制系统采用客户端服务器的架构。4.如权利要求1所述的一种混合直流电网的动态模拟装置，其特征是，所述基于电流源型换流器的整流换流站包括交流母线I，所述交流母线I分别通过固态开关与正极换流变压器1、负极换流变压器I相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器检测交流母线I电压信号； 正极换流变压器I和负极换流变压器I分别通过固态开关与正极整流换流器和负极整流换流器相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号； 正极整流换流器的正极和负极整流换流器的负极分别与一个平波电抗器I相连接；正极整流换流器的负极和负极整流换流器的正极相连接，并通过直流接地电阻I接入接地极；两个平波电抗器I分别通过固态开关与直流线路相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号； 正极整流换流器、负极整流换流器、所有的电流互感器以及电压互感器都与整流站监控系统进行通信;交流母线I还连接有高通滤波器组和双调谐滤波器组。5.如权利要求1所述的一种混合直流电网的动态模拟装置，其特征是，所述基于电流源型换流器的逆变换流站包括交流母线II，所述交流母线II的一侧与动模交流电网连接，另一侧分别通过固态开关与正极换流变压器I1、负极换流变压器II相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器检测交流母线II电压信号； 正极换流变压器II和负极换流变压器II分别通过固态开关与正极逆变换流器和负极逆变换流器相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号； 正极逆变换流器的正极和负极逆变换流器的负极分别与一个平波电抗器II相连接;正极逆变换流器的负极和负极逆变换流器的正极相连接，并通过直流接地电阻II接入接地极;两个平波电抗器II分别通过固态开关与直流线路相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号； 正极逆变换流器、负极逆变换流器、所有的电流互感器以及电压互感器都与逆变站监控系统进行通信;交流母线II还连接有高通滤波器组和双调谐滤波器组。6.如权利要求1所述的一种混合直流电网的动态模拟装置，其特征是，所述基于电压源型换流器的发电机侧换流站包括交流母线III，交流母线III分别通过固态开关与正极换流变压器II1、负极换流变压器III相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器检测交流母线III的电压信号;正极换流变压器II1、负极换流变压器III分别通过固态开关与正极限流电阻1、负极限流电阻I相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号； 正极限流电阻I和负极限流电阻I的两端分别并联有固态开关，正极限流电阻1、正极交流电抗器I及正极电压源型换流器I依次串联，负极限流电阻1、负极交流电抗器I及负极电压源型换流器I依次串联，通过电压互感器和电流互感器分别测量正极电压源型换流器1、负极电压源型换流器I的交流出口电压和流出电流； 正极电压源型换流器1、负极电压源型换流器I的直流侧分别接入一个直流电容器，正极电压源型换流器I的直流侧正极通过固态开关与直流线路相连接，正极电压源型换流器I的负极与负极电压源型换流器I的正极连接，并通过直流接地电阻III与直流接地极相连接;负极电压源型换流器I的直流侧负极通过固态开关与直流线路相连接;采用电压互感器和电流互感器分别测量正极电压源型换流器I的正极直流电压和正极电流;采用电压互感器和电流互感器分别测量负极电压源型换流器I的负极直流电压和负极电流； 正极电压源型换流器1、负极电压源型换流器1、所有的电压互感器及电流互感器都与发电机侧监控系统进行通信。7.如权利要求1所述的一种混合直流电网的动态模拟装置，其特征是，所述基于电压源型换流器的网侧换流站包括交流母线IV，交流母线IV分别通过固态开关与正极换流变压器IV、负极换流变压器IV相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器检测交流母线IV的电压信号；正极换流变压器IV、负极换流变压器IV分别通过固态开关与正极限流电阻I1、负极限流电阻II相连接，并通过电流互感器测量两电路的电流信号，通过电压互感器测量换流标阀侧电压信号； 正极限流电阻II和负极限流电阻II的两端分别并联有固态开关，正极限流电阻I1、正极交流电抗器II及正极电压源型换流器II依次串联，负极限流电阻I1、负极交流电抗器II及负极电压源型换流器II依次串联，通过电压互感器和电流互感器分别测量正极电压源型换流器I1、负极电压源型换流器II的交流出口电压和流出电流； 正极电压源型换流器I1、负极电压源型换流器II的直流侧分别接入一个直流电容器，正极电压源型换流器II的直流侧正极通过固态开关与直流线路相连接，正极电压源型换流器II的负极与负极电压源型换流器II的正极连接，并通过直流接地电阻IV与直流接地极相连接;负极电压源型换流器II的直流侧负极通过固态开关与直流线路相连接;采用电压互感器和电流互感器分别测量正极电压源型换流器II的正极直流电压和正极电流;采用电压互感器和电流互感器分别测量负极电压源型换流器II的负极直流电压和负极电流； 正极电压源型换流器I1、负极电压源型换流器I1、所有的电压互感器及电流互感器都与网侧监控系统进行通信。8.如权利要求1所述的一种混合直流电网的动态模拟装置，其特征是，所述模拟发电机组接入基于电压源型换流器的发电机侧换流站的交流侧母线;所述模拟发电机组采用风电机组、火电机组、水电机组或核电机组的模拟装置。9.如权利要求1所述的一种混合直流电网的动态模拟装置，其特征是，所述直流电网采用直流线路构成相应的辐射状或环状网络结构。10.如权利要求1所述的一种混合直流电网的动态模拟装置，其特征是，所述送电侧交流电网的交流母线与无穷大电源相连接。
【文档编号】H02J3/36GK205453151SQ201620183956
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】任敬国, 郑建, 陈玉峰, 姚金霞, 辜超, 李秀卫, 袁海燕, 王辉, 李 杰, 王斌, 马艳, 杨祎, 彭飞, 王建, 朱庆东, 白德盟, 师伟, 张振军
【申请人】国网山东省电力公司电力科学研究院, 国家电网公司