一种柔性直流输电系统的接入装置的制作方法

本实用新型涉及电力系统输配电技术领域，尤其涉及一种柔性直流输电系统的接入装置。

背景技术：

柔性直流输电系统具有调节快速、输出有功功率和无功功率独立控制等优势，在我国大容量、远距离输电领域受到了越来越多的重视，例如南方电网的西电东送重点工程“乌东德电站送电广东广西输电工程”受端广东、广西逆变站拟采用基于模块化多电平换流器的柔性直流输电技术。目前，已建成或规划中的大容量柔性直流输电工程主接线方式沿用常规直流输电技术，即在送受端均采用唯一单个换流站(送端整流站，受端逆变站)接入交流电网，这种接入结构存在馈入交流电网局部区域的电力过大难以就地消纳、通过交流线路送出电力或通过变压器送电力至低电压等级的电网产生输电、变压损耗等问题。

技术实现要素：

针对现有技术的缺点，本实用新型的目的是提供一种柔性直流输电系统的接入装置，该装置一方面解决了大容量直流落点在交流电网唯一落点带来的输送功率过大难以就地消纳，以及通过交流线路和降压变压器送出引起的电网损耗等问题；另一方面，实现柔性直流输送功率积木式的自适应分散灵活分配，提高柔性直流输电系统的利用效率。

为实现上述目的，一种柔性直流输电系统的接入装置，包括柔性直流组合式换流器、若干个变压器、若干个开关器件以及至少2条交流母线，所述柔性直流组合式换流器包括若干个串联连接的基本单元；所述基本单元的输出端与所述变压器的输入端一一对应的连接，所述变压器的输出端通过所述开关器件与至少2条所述交流母线连接。

优选地，所述基本单元为模块化多电平换流器。

优选地，所述变压器为联接变压器。

优选地，所述联接变压器的输出端具有至少两个开关控制端，所述开关控制端与所述开关器件一一对应的连接。

优选地，所述开关器件为断路器。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：一种柔性直流输电系统的接入装置，逆变侧采用由模块化多电平换流器为基本单元串联而成的组合式换流器，每个基本单元经联接变压器变压，再通过断路器连接至不同类型负荷供电的汇流母线。通过断路器的分合操作，控制连接到不同类型负荷汇流母线的基本单元个数，从而根据不同时段不同类型负荷的需求量，控制输入不同类型负荷汇流母线的功率。一方面解决了大容量直流落点在交流电网唯一落点带来的输送功率过大难以就地消纳，以及通过交流线路和降压变压器送出引起的电网损耗等问题；另一方面，实现柔性直流输送功率积木式的自适应分散灵活分配，提高柔性直流输电系统的利用效率。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面结合附图对本实施案例做简单介绍，下面描述的附图仅是本实用新型的一些实施例。

图1为本实用新型提供的一种柔性直流输电系统的接入装置的组成示意图。

图2为本实用新型提供的一种柔性直流输电系统的接入装置的第一种具体实施方式示意图。

图3为本实用新型提供的一种柔性直流输电系统的接入装置的第二种具体实施方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。

本实施案例提供了一种柔性直流输电系统的接入装置，如图1所述，包括柔性直流组合式换流器、若干个变压器、若干个开关器件K以及至少2条交流母线，所述柔性直流组合式换流器包括若干个串联连接的基本单元(Basic Converter Unit,BCU)；所述基本单元的输出端与所述变压器的输入端一一对应的连接，所述变压器的输出端通过所述开关器件与至少2条所述交流母线连接。

该实用新型所述的柔性直流输电系统的接入装置，柔性直流组合式换流器的串联连接基本单元经过变压器变压后，通过开关器件连接交流母线，实现了柔性直流输电系统的积木式接入，解决了大容量直流输电落点在交流电网唯一落点的问题以及带来的不良影响；模块化多电平换流器的每个基本单元通过开关器件与至少2条交流母线连接，通过控制开关器件的分合操作，控制连接到不同类型负荷汇流母线的基本单元个数，控制输入不同类型负荷汇流母线的功率，实现柔性直流输送功率积木式的自适应分散灵活分配，提高柔性直流输电系统的利用效率。

在一种可选的实施例中，所述基本单元为模块化多电平换流器。

在一种可选的实施例中，所述变压器为联接变压器。

在一种可选的实施例中，所述联接变压器的输出端具有至少两个开关控制端，所述开关控制端与所述开关器件一一对应的连接。

在一种可选的实施例中，所述开关器件为断路器(Breaker,BK)。

不同时段不同类型负荷的需求量不同，本实施案例中的一种积木式接入结构的柔性直流输电系统通过控制断路器的分合，控制连接到不同类型负荷汇流母线的基本单元个数，实现控制输入不同类型负荷汇流母线的功率，提高利用效率。

如图2、图3所示，一种柔性直流输电系统的接入装置，柔性直流组合式换流器以5个模块化多电平换流器为5个基本单元，分别为BCU1、BCU2、BCU3、BCU4、BCU5；变压器为5个联接变压器，分别为联接变压器1、联接变压器2、联接变压器3、联接变压器4、联接变压器5；开关器件为10个断路器，分别为BK1-1、BK1-2、BK2-1、BK2-2、BK3-1、BK3-2、BK4-1、BK4-2、BK5-1、BK5-2；交流母线为交流母线1、交流母线2；负荷为居民负荷、工业负荷。

其中，柔性直流组合式换流器的5基本单元串联连接后，分别与5个联接变压器一一对应连接，每个联接变压器通过断路器BK1-1、BK2-1、BK3-1、BK4-1、BK5-1与交流母线连接1连接，同时每个联接变压器通过断路器BK1-2、BK2-2、BK3-2、BK4-2、BK5-2与交流母线连接2连接，交流母线1与工业负荷相连，交流母线2与居民负荷相连。不同时间段具体控制方式如下：

在中午、夜晚等时间段居民用电负荷在高峰期，而工业用电处于低谷期，此时采用如图2所示的控制方式。断开断路器BK1-1、BK2-1、BK3-1、BK4-1、BK5-2，同时闭合断路器BK1-2、BK2-2、BK3-2、BK4-2、BK5-1。此时换流器基本单元BCU1、BCU2、BCU3、BCU4通过对应的联接变压器、断路器连接到交流母线2，实现对居民负荷供电；换流器基本单元BCU5通过联接变压器5、断路器BK5-1连接到交流母线1，实现对工业负荷供电。

在凌晨等时间段居民用电负荷处于低谷期、工业用电负荷在高峰期，此时采用如图3所述的控制方式。断开断路器BK1-2、BK2-2、BK3-2、BK4-2、BK5-1，同时关闭断路器BK1-1、BK2-1、BK3-1、BK4-1、BK5-2。此时换流器基本单元BCU1、BCU2、BCU3、BCU4通过对应的联接变压器、断路器连接到交流母线1，实现对工业负荷供电；换流器基本单元BCU5通过联接变压器5、断路器BK5-1连接到交流母线2，实现对居民负荷供电。

上述具体实施案例中以5个基本单元为例说明，通过断路器的分合操作，实现4个基本单元及1个基本单元分别向两种类型的负荷供电；但是在实际的应用中，基本单元的总数量、交流母线及负荷类型的数量、每种类型负荷连接的基本单元数量，都可以根据具体需求确定，各个部分的数量不一定同本实施案例相同。

本实用新型实施例，具有如下有益效果：柔性直流输电系统采用积木式接入结构，逆变侧采用由模块化多电平换流器为基本单元串联而成的组合式换流器，每个基本单元经联接变压器变压，再通过断路器连接至不同类型负荷供电的汇流母线。通过断路器的分合操作，控制连接到不同类型负荷汇流母线的基本单元个数，从而根据不同时段不同类型负荷的需求量，控制输入不同类型负荷汇流母线的功率。一方面解决了大容量直流落点在交流电网的唯一落点带来的输送功率过大难以就地消纳，以及通过交流线路和降压变压器送出引起的电网损耗到等问题；另一方面，实现柔性直流输送功率积木式的自适应分散灵活分配，提高柔性直流输电系统的利用效率。

以上是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。