些其它的計(jì)劃指南，或者在一些情況下，可以通過獲得關(guān)于電纜分段的總磨損和撕裂的數(shù)據(jù)人工確定故障事件。
[0095]圖16是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例描繪用于提供功率傳輸系統(tǒng)中的電纜分段故障轉(zhuǎn)移支持的方法1600的流程圖。方法1600確保功率傳輸系統(tǒng)即便在DC電纜的各分段中出現(xiàn)故障或維修事件的情況下保持運(yùn)行。功率可以在功率傳輸系統(tǒng)中傳輸，使得在正常運(yùn)行中(即，當(dāng)在任何DC電纜分段中沒有故障事件時(shí))來自功率源的功率可以經(jīng)由DC電纜的一個(gè)或多個(gè)分段傳輸?shù)揭粋€(gè)或多個(gè)變電所。在一些實(shí)施例中，DC電纜分段可以電親連到相應(yīng)的變電所。同樣，在一些實(shí)施例中，分段可以分別地或者組合形成將功率發(fā)送到變電所的路徑。
[0096]在一些實(shí)施例中，功率傳輸系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括電耦連到相應(yīng)分段的至少一個(gè)分段開關(guān)單元。根據(jù)一些實(shí)施例，一些或所有的分段開關(guān)單元可以包括斷開開關(guān)元件和短路開關(guān)元件。在步驟1602，在分段中的一個(gè)分段出現(xiàn)故障的情況下，與故障分段關(guān)聯(lián)的(若干)短路開關(guān)元件被觸發(fā)以為在與故障分段關(guān)聯(lián)的(若干)分段開關(guān)單元處接收的功率提供短路路徑。創(chuàng)建短路路徑便于防止在(若干)分段開關(guān)單元處接收的功率被進(jìn)一步發(fā)送到故障分段。
[0097]在步驟1604，與故障分段關(guān)聯(lián)的(若干)斷開開關(guān)元件被觸發(fā)以斷開故障分段。在一些實(shí)施例中，在步驟1602和1604的觸發(fā)可以如上文描述地通過控制器系統(tǒng)(諸如控制器系統(tǒng)1500)實(shí)現(xiàn)或通過操作員人工實(shí)現(xiàn)。例如，在第一分段中出現(xiàn)故障的情況下，與第一分段關(guān)聯(lián)的斷開開關(guān)元件可以被配置成處于打開位置，使得第一分段可以與功率傳輸系統(tǒng)電隔咼。
[0098]在一些實(shí)施例中，同一分段開關(guān)單元的斷開和短路開關(guān)元件可以被配置成同時(shí)觸發(fā)，或者可以集成到諸如圖4的三極開關(guān)的單個(gè)開關(guān)中。在其它實(shí)施例中，為了避免或降低電弧閃光，觸發(fā)短路開關(guān)元件以在引起斷開開關(guān)元件斷開相應(yīng)的分段之前提供短路路徑是有用的。這些斷開和短路開關(guān)元件的配置可以成反比，使得如果這些開關(guān)中的一個(gè)閉合，則其它的可以打開。
[0099]在步驟1606，在出現(xiàn)故障時(shí)，假設(shè)這些分段還沒有耦連到變電所，則運(yùn)行分段被配置成電耦連到功率傳輸系統(tǒng)的其余部分，具體是變電所。例如，在第一分段中出現(xiàn)故障的情況下，與第二分段關(guān)聯(lián)的斷開開關(guān)元件可以被配置成處于閉合位置以將第二/運(yùn)行分段電連接到功率傳輸系統(tǒng)的其余部分。同樣，在第一分段中出現(xiàn)故障的情況下，與第二分段關(guān)聯(lián)的短路開關(guān)元件如果還沒有打開則可以被配置成處于打開位置。
[0100]在步驟1608，功率由主開關(guān)單元經(jīng)由運(yùn)行分段發(fā)送到變電所。例如，在第一分段中出現(xiàn)故障的情況下，主開關(guān)單元可以將功率經(jīng)由第二分段發(fā)送到變電所。在一些實(shí)施例中，主開關(guān)單元可以包括兩極兩位置主開關(guān)，諸如主開關(guān)220和222，或者三極三位置開關(guān)，諸如主開關(guān)626、628和630。
[0101]由功率傳輸系統(tǒng)(100、500、700、1100、1200、1300或1400)提供的故障轉(zhuǎn)移支持可能在故障電纜分段的修理/更換周期中對(duì)維持功率傳輸是有用的。由于修理海底電纜一般可能需要很長(zhǎng)時(shí)間，例如幾星期，實(shí)現(xiàn)甚至在電纜分段中出現(xiàn)故障的情況下能夠保持全面運(yùn)行的功率傳輸系統(tǒng)(100、500、700、1100、1200、1300或1400)可能是有利的。
[0102]要理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到不同實(shí)施例的各個(gè)特征的可互換性，所描述的各個(gè)特征以及每個(gè)特征的其它已知等同物可以被本領(lǐng)域技術(shù)人員混合和搭配，以根據(jù)本申請(qǐng)的原理構(gòu)造附加系統(tǒng)和技術(shù)。因此，要理解所附權(quán)利要求旨在覆蓋落入本發(fā)明的真實(shí)精神內(nèi)的所有這些修改和變化。
[0103]盡管在本文中只圖示和描述了本發(fā)明的某些特征，但許多變形和變化對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是容易想到的。因此，要理解所附權(quán)利要求旨在覆蓋落入本發(fā)明的真實(shí)精神內(nèi)的所有這些修改和變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種功率傳輸系統(tǒng)，包括: 至少一個(gè)變電所，所述至少一個(gè)變電所用于從功率源接收功率； 直流(DC)電纜，所述直流DC電纜用于將來自所述功率源的功率傳遞到所述變電所，所述直流DC電纜包括多個(gè)分段，所述多個(gè)分段分別地或者組合形成將功率發(fā)送到所述變電所的路徑，以及 至少一個(gè)分段開關(guān)單元，所述至少一個(gè)分段開關(guān)單元電耦連到所述多個(gè)分段中的每一個(gè)，其中，所述分段開關(guān)單元中的至少一個(gè)包括: 至少一個(gè)短路開關(guān)元件，所述至少一個(gè)短路開關(guān)元件用于響應(yīng)于短路命令提供短路路徑，以防止來自所述功率源的功率發(fā)送到相應(yīng)的分段；以及 至少一個(gè)斷開開關(guān)元件，所述至少一個(gè)斷開開關(guān)元件用于響應(yīng)于斷開命令斷開所述相應(yīng)的分段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，用于每個(gè)相應(yīng)的分段的所述至少一個(gè)分段開關(guān)單元包括一對(duì)分段開關(guān)單元，所述一對(duì)分段開關(guān)單元電耦連到所述相應(yīng)分段的相對(duì)端處或其附近。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述DC電纜包括第一導(dǎo)電路徑和第二導(dǎo)電路徑，其中，所述第一和第二導(dǎo)電路徑中的一個(gè)將來自所述功率源的功率發(fā)送到所述變電所。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述變電所包括子模塊堆疊的功率變換系統(tǒng)，所述子模塊堆疊的功率變換系統(tǒng)包括與所述DC電纜串聯(lián)電耦連的多個(gè)子功率變換器模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述變電所進(jìn)一步包括至少一個(gè)負(fù)載，所述至少一個(gè)負(fù)載電耦連到所述多個(gè)子功率變換器模塊中的至少一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括主電站，所述主電站電耦連在所述功率源和所述變電所之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主電站包括主模塊堆疊功率變換系統(tǒng)，所述主模塊堆疊功率變換系統(tǒng)包括與所述DC電纜串聯(lián)電耦連的多個(gè)主功率變換器模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主電站進(jìn)一步包括至少一個(gè)負(fù)載，所述至少一個(gè)負(fù)載電耦連到所述多個(gè)主功率變換器模塊中的至少一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括第一控制單元，所述第一控制單元在所述相應(yīng)分段的故障情況或維修情況下發(fā)送以下中的至少一個(gè):發(fā)送給所述至少一個(gè)短路開關(guān)元件的短路命令和發(fā)送給所述至少一個(gè)斷開開關(guān)元件的斷開命令。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括主開關(guān)單元，所述主開關(guān)單元耦連在所述功率源和所述變電所之間，所述主開關(guān)單元被配置成在所述相應(yīng)分段的故障情況或維修情況下，將功率經(jīng)由所述多個(gè)分段中的至少一個(gè)運(yùn)行分段發(fā)送到所述變電所。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括第二控制單元，所述第二控制單元在故障情況或維修情況下，用于將發(fā)送命令發(fā)送到所述主開關(guān)單元，以將功率經(jīng)由所述至少一個(gè)運(yùn)行分段發(fā)送到所述變電所。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)變電所包括兩個(gè)或更多個(gè)變電所，其中，所述兩個(gè)或更多個(gè)變電所排列成環(huán)形、星形、網(wǎng)格或混合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?br>13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)短路和所述至少一個(gè)斷開開關(guān)元件包括單獨(dú)的開關(guān)。
14.一種海底DC功率傳輸系統(tǒng)，包括: 陸地系統(tǒng)，所述陸地系統(tǒng)包括: 功率源；以及 海上系統(tǒng)，所述海上系統(tǒng)包括: 變電所，所述變電所用于從所述功率源接收功率，所述變電所中的至少一個(gè)或多個(gè)包括子模塊堆疊功率變換系統(tǒng)，所述子模塊堆疊功率變換系統(tǒng)包括多個(gè)子功率變換器模塊， 主電站，所述主電站電耦連于所述功率源和所述變電所之間，所述主電站包括主模塊堆疊功率變換系統(tǒng)，所述主模塊堆疊功率變換系統(tǒng)包括多個(gè)主功率變換器模塊， 主開關(guān)單元， DC電纜，所述DC電纜用于將來自所述功率源的功率傳遞到所述變電所，所述DC電纜包括在所述主開關(guān)單元和所述變電所之間的多個(gè)分段，所述多個(gè)分段分別地或者組合形成將功率發(fā)送到所述變電所的路徑，以及 至少一個(gè)分段開關(guān)單元，所述至少一個(gè)分段開關(guān)單元電耦連到所述多個(gè)分段中的每一個(gè)，其中，所述分段開關(guān)單元中的至少一個(gè)包括: 至少一個(gè)短路開關(guān)元件，所述至少一個(gè)短路開關(guān)元件用于響應(yīng)于短路命令提供短路路徑，以防止來自所述功率源的功率發(fā)送到相應(yīng)的分段；以及 至少一個(gè)斷開開關(guān)元件，所述至少一個(gè)斷開開關(guān)元件用于響應(yīng)于斷開命令斷開所述相應(yīng)的分段。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述子模塊堆疊功率變換系統(tǒng)便于功率雙向地流過所述多個(gè)分段。
16.—種用于在功率傳輸系統(tǒng)中傳輸功率的方法，所述功率傳輸系統(tǒng)包括用于從功率源接收功率的變電所和DC電纜，所述DC電纜包括多個(gè)分段，所述多個(gè)分段分別地或者組合形成將功率發(fā)送到所述變電所的路徑，所述方法包括: 在相應(yīng)分段的故障情況或者維修情況下，確保所述功率傳輸系統(tǒng)通過以下步驟保持運(yùn)行: (i)觸發(fā)至少一個(gè)短路開關(guān)元件，以提供短路路徑，從而防止來自所述功率源的功率發(fā)送到所述相應(yīng)的分段； (?)觸發(fā)至少一個(gè)斷開開關(guān)元件，用于斷開所述相應(yīng)的分段；以及 (iii)將功率經(jīng)由所述多個(gè)分段中的至少一個(gè)運(yùn)行分段發(fā)送到所述變電所。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，觸發(fā)所述至少一個(gè)短路開關(guān)元件以提供短路路徑包括向所述至少一個(gè)短路開關(guān)元件發(fā)送短路命令。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，觸發(fā)所述至少一個(gè)斷開開關(guān)元件以用于斷開所述相應(yīng)的分段包括向所述至少一個(gè)斷開開關(guān)元件發(fā)送斷開命令。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將所述至少一個(gè)運(yùn)行分段電耦連到所述變電所。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，主開關(guān)單元耦連于所述功率源和所述變電所之間，并進(jìn)一步包括將發(fā)送命令發(fā)送到所述主開關(guān)單元，以觸發(fā)所述主開關(guān)單元，從而將功率經(jīng)由所述至少一個(gè)運(yùn)行分段發(fā)送到所述變電所。
【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N功率傳輸系統(tǒng)。所述功率傳輸系統(tǒng)包括：至少一個(gè)變電所，所述至少一個(gè)變電所用于從功率源接收功率；以及直流DC電纜，所述直流DC電纜用于將來自所述功率源的功率傳遞到所述變電所。所述DC電纜包括多個(gè)分段，所述多個(gè)分段分別地或者組合形成將功率發(fā)送到所述變電所的路徑。所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括電耦連到每個(gè)分段的至少一個(gè)分段開關(guān)單元。至少一個(gè)分段開關(guān)單元包括：短路開關(guān)元件，所述短路開關(guān)元件用于響應(yīng)于短路命令提供短路路徑，以防止來自所述功率源的功率發(fā)送到相應(yīng)的分段；以及斷開開關(guān)元件，所述斷開開關(guān)元件用于響應(yīng)于斷開命令斷開所述相應(yīng)的分段。
【IPC分類】H02J3-00, H02J3-36
【公開號(hào)】CN104823345
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380045082
【發(fā)明人】P.T.B.維杰庫(kù)恩, C.M.西勒, S.H.施拉姆
【申請(qǐng)人】通用電氣能源能量變換技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2013年8月14日
【公告號(hào)】CA2883305A1, EP2891219A2, US20140062196, WO2014035666A2, WO2014035666A3