隔离开关B ;L10:功率反送转换开关A ;L11:功率反送转换开关B ;Y1:交流系统B ;Y2:进线开关B ;Υ3:换流变压器B ;Υ4:高频交流滤波器；Υ5:换相电抗器；Υ6:多电平换流器；Υ7:直流电容；Υ8:极隔呙开关A ；Υ9:极隔尚开关B ；Υ10:直流接地点。
【具体实施方式】
[0042]为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。
[0043]本发明提供的混合直流输电系统的电路原理图如图1所示，包括电流源型换流器侧的:L1:交流系统A ;L2:进线开关A ;L3:交流滤波器；L4:换流变压器A ;L5:晶闸管换流器山6:平波电抗器；L7:直流滤波器；L8:极隔离开关A ;L9:极隔离开关A ;L10:功率反送转换开关A ;L11:功率反送转换开关B ;
[0044]电压源型换流器侧的:Y1:交流系统B ；Y2:进线开关B ；Υ3:换流变压器B ；Υ4:高频交流滤波器；Υ5:换相电抗器；Υ6:多电平换流器；Υ7:直流电容；Υ8:极隔离开关A ;Υ9:极隔离开关B ;Υ10:直流接地点。
[0045]交流滤波器L3并联在交流系统A的进站高压三相母线上，具体类型、容量、组数和调谐点等根据具体系统工程条件来确定，一般可采用双调谐滤波器和并联电容器相配合，用于滤除十二脉动桥式晶闸管换流器所产生的特征次谐波电流，必要时可配置C型滤波器以滤除低次谐波。
[0046]交流滤波器L3并联在交流系统A的进站高压三相母线上，用于滤除掉交流电流的12k±l(k = I, 2，3...)低次谐波，使其不进入交流系统。
[0047]换流变压器L4由两台接线方式分别为Ytl/ Δ和YcZY的两绕组变压器构成，其原边与交流系统A进站高压母线相连，副边与十二脉动桥式晶闸管换流器3相连，当混合直流输电系统功率正送时，其对交流系统A提供的三相交流电进行电压等级变换，并为十二脉动桥式晶闸管换流器的上下两个六脉动换流桥提供相角差为30°的三相交流电；当混合直流输电系统功率反送时，用于将晶闸管换流器输出的三相交流电进行电压等级变换，将功率送入交流系统A。
[0048]十二脉动桥式晶闸管换流器L5采用如图2所示的12脉动桥式换流电路的拓扑结构，其每个桥臂串联多个晶闸管，该拓扑结构可有效减少自身所产生的谐波电流；当混合直流输电系统功率正送时，其将电压等级变换后的三相交流电转换为直流电；当混合直流输电系统功率反送时，晶闸管换流器转为逆变状态运行，用于将直流母线侧的直流电转化为三相交流电。。
[0049]平波电抗器L6串联连接于十二脉动桥式晶闸管换流器正负极输出口与极隔离开关L8和L9之间的直流母线上，其对直流电中的纹波进行平抑；防止直流输电线路产生的陡波冲击波进入多电平换流器Y6或晶闸管换流器导致器件遭受过电压而损坏，同时避免电流断续。
[0050]直流滤波器L7并联连接在正负极隔离开关与平波电抗器之间的直流母线上；用于滤除掉直流电流的12k(k = I, 2，3...)低次谐波，使其不进入直流线路。
[0051]直流输电线路包括一根正极输电线和一根负极输电线，正极输电线连接于极隔离开关L8和极隔离开关Y8之间，负极输电线连接于极隔离开关L9和极隔离开关Y9之间，用于对直流电进行传输。
[0052]直流电容Y7连接在电压源型换流器的直流母线之间，用于维持直流电压的稳定，相当于直流系统的平衡节点；
[0053]多电平换流器Y6为两电平电压源型换流器或半桥子模块结构电压源型换流器；当混合直流输电系统功率正送时，其将平抑和滤波后的直流电转换为三相交流电。当混合直流输电系统实现功率反送时，多电平换流器转为整流状态运行，将交流侧功率送入直流系统。
[0054]两电平电压源型换流器包括三相六桥臂，每个桥臂由一个绝缘栅双极型晶体管IGBT和并联在绝缘栅双极型晶体管IGBT的发射极和集电极之间的二极管和压敏电阻组成；绝缘栅双极型晶体管IGBT的栅极接收外部设备提供的控制信号，通过外部设备控制绝缘栅双极型晶体管IGBT的开通和关断来获得符合需求的换流器出口电压幅值和功角，使得最终输出想得到的有功功率和无功功率。
[0055]半桥子模块结构电压源型换流器的结构如图3所示:主要包括三相六桥臂，每个桥臂包括N个半桥子模块，每个半桥子模块包含两个串联的绝缘栅双极型晶体管IGBT、与两个串联的绝缘栅双极型晶体管IGBT并联的直流电容、以及并联在所述绝缘栅双极型晶体管IGBT的发射极和集电极之间的二极管，绝缘栅双极型晶体管IGBT的栅极接收外部设备提供的控制信号。通过上下桥臂的投入与退出来获得希望的换流器出口电压幅值和功角，使得最终输出希望的有功功率和无功功率。
[0056]换相电抗器Y5连接于换流变压器Y3和多电平换流器Y6之间，用于交流系统B和换流器之间的功率传输，其两端的相角差决定了传输有功功率的多少，另外还抑制故障电流的上升速率。
[0057]换流变压器Y3的原边与交流系统B相连，副边与多电平换流器Y6相连，当混合直流输电系统功率正送时，其将多电平换流器Y6转换成的三相交流电进行电压等级变换并输送给交流系统B ;当混合直流输电系统功率反送时，用于将交流系统B提供的三相交流电进行电压等级变换后输出给多电平换流器Y6。
[0058]高频交流滤波器Y4并联在交流系统B的进站高压三相母线上，用于滤除掉交流电流的高低次谐波，使其不进入交流系统，谐波次数与开关频率或者换流器电平数有关。
[0059]功率反送转换开关LlO和LI I交叉并联在极隔离开关L8和极隔离开关L9之间；当混合直流输电系统功率正送时，LlO和Lll关断；极隔离开关L8和L9闭合；整流侧的十二脉动桥式晶闸管换流器通过控制晶闸管触发角来控制直流电流大小，通过整流将交流系统A的三相交流电变为直流电；直流电流从十二脉动桥式晶闸管换流器的正极流出，经过平波电抗器的平抑作用和直流滤波器的滤除直流谐波作用使得直流电变得平滑且仅包含直流分量，通过直流输电线路，注入多电平换流器的正极，并从其负极流出，经过直流输电线路和平波电抗器，最终流回十二脉动桥式晶闸管换流器的负极；经过多电平换流器的逆变作用，将直流电转化为三相交流电注入交流系统B，从而实现从交流系统A向交流系统B输送功率。
[0060]当要实现混合直流输电系统功率反送时，闭锁晶闸管换流器L5，使直流传输有功功率降为零，拉开电流源型换流器侧进线开关L2 ;此时，电压源型换流器Y6仍继续运行，运行于定直流电压方式，即直流电容Y7电压维持不变；闭锁多电平换流器Y6，拉开电压源型换流器侧进线开关Y2 ;检测直流电容Y7电压，等待其降为零时；断开极隔离开关L8和L9 ;然后闭合功率反送转换开关LlO和LI I ;最后合上进线开关Y2，将多电平换流器Y6解锁，运行于定直流电压方式，直到直流电容Y7电压达到额定值；然后合上进线开关L2，解锁晶闸管换流器L5，逐步使有功功率达到给定值；
[0061]此时，混合直流输电系统实现功率反送，通过整流侧的多电平换流器将交流系统B的三相交流电变为直流电；直流电流从多电平换流器的正极流出，通过直流输电线路，注入十二脉动桥式晶闸管换流器的正极，并从其负极流出，其中经过平波电抗器的平抑作用和直流滤波器的滤除直流谐波作用使得直流电流变得平滑且仅包含直流分量，经过直流输电线路，最终流回多电平换流器的负极；经过十二脉动桥式晶闸管换流器的逆变作用，通过控制晶闸管触发角来控制直流电流大小，将直流电转化为三相交流电注入交流系统A，从而实现从交流系统B向交流系统A输送功率。
[0062]为了进一步验证本实施方式的有效性和可行性，通过在电力系统暂态仿真软件PSCAD/EMTDC中搭建相应模型，具体仿真参数:
[0063]整流侧:
[0064]电流源型换流器接入220kV交流电网，系统短路比为2.5 ;换流器采用12脉动结构，换流变变比为230kV/174.67kV，漏抗L4为0.2p.u.，平抗L 6为0.2H ;额定直流电压为500kV，额定直流电流1600A，额定直流传输功率800MW。
[0065]逆变侧:
[0066]电压源型换流器接入220kV交流电网，系统短路比为2.5 ;换流器采用两电平电压源型换流器结构，换流变变比为230kV/213kV，漏抗Y3为0.15p.u.，直流电容Y 7为90uF ；额定直流电压为500kV，额定直流电流1600A，额定直流传输功率800MW。
[0067]功率正送启动仿真结果如图4所示:其中图4(a)显示的是电流源型换