一种新能源基地直流汇集枢纽系统的制作方法

本发明涉及新能源并网，具体涉及一种新能源基地直流汇集枢纽系统。

背景技术：

1、随着化石能源的日益枯竭和环境压力的日益增加，世界范围内面临着能源结构的战略性调整，大规模开发和利用新能源势在必行。目前，风能、太阳能等清洁能源的规模化汇集送出已成为电力系统面临的重大现实问题。当前，采用交流网络汇集和点对点特高压直流送出是目前的主要方式。然而，随着大规模新能源基地规划深入到沙漠戈壁荒漠地区，与主网距离渐远，当前并网方式将面临缺少强网支撑、远距离汇集能力不足与系统稳定性降低等系列问题。

2、将大规模新能源通过直流系统进行汇集、广域互联和时空互补，平抑新能源功率波动，是大规模新能源消纳的重要途径。基于电压源换流器的直流组网技术较为成熟、已有实际工程应用(例如：±500kv直流电网工程)，但是存在成本高、结构复杂、谐振频繁等问题，需要研究灵活性更高、场景适应性更强的采用多类型换流器的新型直流组网技术。

技术实现思路

1、为了克服上述缺陷，本发明提出了一种新能源基地直流汇集枢纽系统。

2、第一方面，提供一种新能源基地直流汇集枢纽系统，所述新能源基地直流汇集枢纽系统包括：直流汇集母线，所述直流汇集母线包括至少2类直流端口；

3、所述直流端口以并联方式接入所述直流汇集母线；

4、所述直流端口的类别包括：能源输入端口和输出端口；

5、当新能源场站输出直流电压时，新能源场站的直流侧正负极端口分别接入能源输入端口和输出端口；

6、当新能源场站输出交流电压时，新能源场站的交流侧接入汇集换流站，所述汇集换流站整流的直流侧正负极端口分别接入能源输入端口和输出端口。

7、优选的，所述直流端口接入负荷侧的直流线路，或者通过dc/dc换流器改变直流电压等级后接入相应电压等级的送出直流线路。

8、优选的，当新能源场站输出直流电压时，新能源场站的直流侧正负极端口与所述直流端口之间接有直流断路器。

9、优选的，当新能源场站输出交流电压时，所述汇集换流站整流的直流侧正负极端口与所述直流端口之间接有直流断路器。

10、进一步的，所述直流端口与负荷侧的直流线路之间接有直流断路器。

11、进一步的，所述直流端口与所述dc/dc换流器之间接有直流断路器。

12、优选的，所述汇集换流站采用不控型整流器、半控源型整流器或全控型整流器。

13、进一步的，当一个新能源场站接入的汇集换流站采用全控型整流器，另一个新能源场站接入的汇集换流站采用不控型整流器或半控源型整流器时，采用全控型整流器的汇集换流站的交流侧母线与采用不控型整流器或半控源型整流器的汇集换流站的交流侧母线相连接。

14、优选的，所述系统还包括：备用直流汇集母线。

15、第二方面，提供一种基于所述新能源基地直流汇集枢纽系统的联合系统，所述系统包括：

16、多个所述新能源基地直流汇集枢纽系统，其中，所述多个所述新能源基地直流汇集枢纽系统的能源输入端口相互连接，所述多个所述新能源基地直流汇集枢纽系统的输出端口相互连接。

17、优选的，相互连接的能源输入端口之间接有直流断路器，相互连接的输出端口之间接有直流断路器。

18、优选的，相互连接的能源输入端口之间接有直流变压器，相互连接的输出端口之间接有直流变压器。

19、本发明上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：

20、本发明提供了一种新能源基地直流汇集枢纽系统，包括：直流汇集母线，所述直流汇集母线包括至少2类直流端口；所述直流端口以并联方式接入所述直流汇集母线；所述直流端口的类别包括：能源输入端口和输出端口；当新能源场站输出直流电压时，新能源场站的直流侧正负极端口分别接入能源输入端口和输出端口；当新能源场站输出交流电压时，新能源场站的交流侧接入汇集换流站，所述汇集换流站整流的直流侧正负极端口分别接入能源输入端口和输出端口。本发明提供的技术方案，适用于风电、光伏、水电或以上几种组合的清洁能源汇集并网和远距离送出场景，使用场景广泛，优势效果突出，具体的：

21、本发明提出的新能源基地直流汇集枢纽系统，可以实现分散式多类型新能源直流汇集、储能及水电等调节电源接入、集中调配后高效送出以及多落点送出的功能，是一种不同于多端环网状直流电网的新型电力系统架构，可广泛应用于广域新能源汇集送出场景。

22、本发明新能源汇集可采用不控型二极管整流单元(dru)，由于二极管耐流能力强，可解决常规柔直系统容量限制问题；且二极管整流器造价低，可大大降低换流器成本，提高系统技术经济性；二极管整流功率因数可达0.9以上，整体场站基本无需无功补偿，只需要小容量滤波器，占地小，投资低；由于二极管无需控制，可节省整流站控制保护系统，降低系统高频振荡风险，提升系统运行稳定性和可靠性。

技术特征：

1.一种新能源基地直流汇集枢纽系统，其特征在于，所述系统包括：直流汇集母线，所述直流汇集母线包括至少2类直流端口；

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直流端口接入负荷侧的直流线路，或者通过dc/dc换流器改变直流电压等级后接入相应电压等级的送出直流线路。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，当新能源场站输出直流电压时，新能源场站的直流侧正负极端口与所述直流端口之间接有直流断路器。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，当新能源场站输出交流电压时，所述汇集换流站整流的直流侧正负极端口与所述直流端口之间接有直流断路器。

5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述直流端口与负荷侧的直流线路之间接有直流断路器。

6.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述直流端口与所述dc/dc换流器之间接有直流断路器。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述汇集换流站采用不控型整流器、半控源型整流器或全控型整流器。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，当一个新能源场站接入的汇集换流站采用全控型整流器，另一个新能源场站接入的汇集换流站采用不控型整流器或半控源型整流器时，采用全控型整流器的汇集换流站的交流侧母线与采用不控型整流器或半控源型整流器的汇集换流站的交流侧母线相连接。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：备用直流汇集母线。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述新能源基地直流汇集枢纽系统的联合系统，其特征在于，所述系统包括：

11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，相互连接的能源输入端口之间接有直流断路器，相互连接的输出端口之间接有直流断路器。

12.如权利要求9所述的系统，其特征在于，相互连接的能源输入端口之间接有直流变压器，相互连接的输出端口之间接有直流变压器。

技术总结
本发明涉及新能源并网技术领域，具体提供了一种新能源基地直流汇集枢纽系统，包括：直流汇集母线，所述直流汇集母线包括至少2类直流端口；所述直流端口以并联方式接入所述直流汇集母线；所述直流端口的类别包括：能源输入端口和输出端口；当新能源场站输出直流电压时，新能源场站的直流侧正负极端口分别接入能源输入端口和输出端口；当新能源场站输出交流电压时，新能源场站的交流侧接入汇集换流站，所述汇集换流站整流的直流侧正负极端口分别接入能源输入端口和输出端口。本发明提供的技术方案，适用于风电、光伏、水电或以上几种组合的清洁能源汇集并网和远距离送出场景，使用场景广泛，优势效果突出。

技术研发人员：杨杰,贺之渊,吴亚楠,周静,高冲,朱琳,迟程缤,高阳,林畅,刘栋,潘荣才
受保护的技术使用者：国网智能电网研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15