海上风电直流输送系统的制作方法

本技术涉及直流输电，尤其涉及一种海上风电直流输送系统。

背景技术：

1、近年来为促进能源转型，我国大力支持海上风电的开发利用。海上风电开发呈现由近海、浅水、小规模示范到远海、深水、大规模集中开发的趋势。海上风电送出接入陆上电网的输电方式包括高压交流输电和高压直流输电两种方式，其中，高压交流输电方式适用于近海风电的接入，当海上风电离岸超过一定距离，长距离交流电缆输电存在充电功率过大引起电压升高需要补偿以及过电压等问题，采用高压交流输电难以满足大容量、远距离海上风电输送的需求，并且成本高昂。

2、高压直流输电方式具有不需要与陆上电网保持同步、输送距离远且运行调控灵活等优点，更适宜在大容量、远距离输电场景下使用，其中，由于柔性直流输电不存在换相失败问题，可独立调节有功功率和无功功率，谐波水平低，是目前大规模远海岸海上风电送出至陆上电网的主流方式。在实现超高容量输送时，需要采用多端柔性直流输电的方案，但目前的直流输电系统架构难以实现超大容量的稳定输送。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种海上风电直流输送系统，能够实现可靠且低成本的超大容量直流输送，提高系统稳定性。

2、本技术提供了一种海上风电直流输送系统，包括：陆上直流开关站、多个海上换流站及多个陆上换流单元；

3、所述海上换流站的交流侧用于连接风电机组，所述海上换流站的直流侧通过直流电缆接入所述陆上直流开关站的汇流母线的输入侧；

4、所述汇流母线的输出侧通过直流架空线与所述陆上换流单元的直流侧连接，所述汇流母线的输入侧配置有直流高速并列开关与所述直流电缆连接，所述汇流母线的输出侧配置有直流高速并列开关与所述直流架空线连接；

5、所述直流架空线经直流高速并列开关与所述陆上换流单元的直流侧连接；

6、每个陆上换流单元的交流侧用于与一个负荷中心连接；

7、其中，所述海上换流站及所述陆上换流单元均采用具备直流故障清除能力的拓扑结构。

8、在其中一个实施例中，所述海上换流站及所述陆上换流单元均采用全桥半桥混合mmc拓扑结构。

9、在其中一个实施例中，所述海上换流站及所述陆上换流单元均采用全桥半桥混合mmc拓扑结构。

10、在其中一个实施例中，所述海上换流站及所述陆上换流单元均采用对称单极拓扑结构；

11、所述陆上直流开关站的汇流母线的正极经每个回路的第一直流架空线接入两个以上陆上换流单元的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流架空线与同回路中第一直流架空线接入的陆上换流单元的负极端连接；

12、同一回路中的各陆上换流单元的正极端通过第三直流架空线互联，同一回路中的各陆上换流单元的负极端通过第四直流架空线互联；

13、所述汇流母线的正极经每个回路的第一直流电缆接入一个海上换流站的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的负极端连接。

14、在其中一个实施例中，所述海上换流站及所述陆上换流单元均采用对称单极拓扑结构；

15、所述陆上直流开关站的汇流母线的正极经每个回路的第一直流架空线接入至少一个陆上换流单元的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流架空线与同回路中第一直流架空线接入的陆上换流单元的负极端连接；

16、每个回路中的陆上换流单元的直流侧与至少一个不同回路的陆上换流单元的直流侧互联，其中，每个陆上换流单元的正极端通过第三直流架空线互联，负极端通过第四直流架空线互联；

17、所述汇流母线的正极经每个回路的第一直流电缆接入一个海上换流站的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的负极端连接。

18、在其中一个实施例中，所述陆上换流单元与所述第三直流架空线连接的出口处配置有直流高速并列开关，所述陆上换流单元与所述第四直流架空线连接的出口处配置有直流高速并列开关。

19、在其中一个实施例中，所述海上换流站及所述陆上换流单元均采用双极拓扑结构；

20、所述陆上直流开关站的汇流母线的正极经每个回路的第一直流架空线接入两个以上陆上换流单元的正极端，汇流母线的负极经每个回路的第二直流架空线与同回路中第一直流架空线接入的陆上换流单元的负极端连接，汇流母线的中性极通过每个回路的第五直流架空线接入陆上换流单元的中性线；

21、所述汇流母线的中性线经交流断路器与所述第五直流架空线连接，所述陆上换流单元的中性线经交流断路器与所述第五直流架空线连接；

22、同一回路中的各陆上换流单元的正极端通过第三直流架空线互联，同一回路中的各陆上换流单元的负极端通过第四直流架空线互联，同一回路中的各陆上换流单元的中性线通过第六直流架空线互联；

23、所述汇流母线的正极经每个回路的第一直流电缆接入一个海上换流站的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的负极端连接，所述汇流母线的中性线经每个回路的第三直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的中性线连接，所述汇流母线的中性线经交流断路器与所述第三直流电缆连接。

24、在其中一个实施例中，所述海上换流站及所述陆上换流单元均采用双极拓扑结构；

25、所述陆上直流开关站的汇流母线的正极经每个回路的第一直流架空线接入至少一个陆上换流单元的正极端，汇流母线的负极经每个回路的第二直流架空线与同回路中第一直流架空线接入的陆上换流单元的负极端连接，汇流母线的中性线经每个回路的第五直流架空线接入陆上换流单元的中性线；

26、所述汇流母线的中性线经交流断路器与所述第五直流架空线连接，所述陆上换流单元的中性线经交流断路器与所述第五直流架空线连接；

27、每个回路中的陆上换流单元的直流侧与至少一个不同回路的陆上换流单元的直流侧互联，其中，每个陆上换流单元的正极端通过第三直流架空线互联，负极端通过第四直流架空线互联，中性线通过第六直流架空线互联；

28、所述汇流母线的正极经每个回路的第一直流电缆接入一个海上换流站的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的负极端连接，所述汇流母线的中性线经每个回路的第三直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的中性线连接，所述汇流母线的中性线经交流断路器与所述第三直流电缆连接。

29、在其中一个实施例中，所述陆上换流单元与所述第三直流架空线连接的出口处配置有直流高速并列开关，所述陆上换流单元与所述第四直流架空线连接的出口处配置有直流高速并列开关，所述陆上换流单元与所述第六直流架空线连接的出口处配置有交流断路器。

30、在其中一个实施例中，各海上换流站均通过同一第三直流电缆接入所述汇流母线的中性线；

31、各陆上换流单元均通过同一第五直流架空线接入所述汇流母线的中性线。

32、在其中一个实施例中，两个以上所述陆上换流单元的交流侧互联。

33、从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：

34、本技术提供的海上风电直流输送系统，包括陆上直流开关站以及均采用具备直流故障清除能力拓扑结构的多个海上换流站和多个陆上换流单元，在海上侧通过直流电缆输电，在陆上侧通过直流架空线输电，通过陆上直流开关站的汇流母线连接海上侧和陆上侧，降低大容量海上风电的输电成本，节省输电需求，并且由于海上换流站与陆上换流单元均具备直流故障清除能力，只需在汇流母线的输入侧、输出侧以及陆上换流单元的直流侧配置直流高速并列开关即可实现故障隔离，低成本地提高系统稳定性。