高壓直流兩端電網(wǎng)異步轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及高壓直流輸變電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及在線的高壓直流兩端電網(wǎng)異步轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]能源是支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)的一大特點(diǎn)是能源分布與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平極度不均衡，西部地區(qū)資源豐富，但經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后；東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)，但能源資源匱乏。目前我國(guó)正全面推進(jìn)“西電東送”等能源戰(zhàn)略，高壓直流輸電技術(shù)因其在遠(yuǎn)距離大容量送電方面的顯著優(yōu)勢(shì)，成為實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源資源優(yōu)化配置的重要手段。
[0003]我國(guó)現(xiàn)有高壓直流輸電工程均屬兩端高壓直流輸電系統(tǒng)，僅能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直流功率傳輸。我國(guó)已建成世界首個(gè)多端柔性直流輸電系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)多落點(diǎn)受電，但是受目前柔性直流輸電技術(shù)發(fā)展的制約，無(wú)法實(shí)現(xiàn)大容量送電，并且與傳統(tǒng)高壓直流輸電相比經(jīng)濟(jì)性較差。隨著輸電走廊資源緊張，尤其是負(fù)荷中心輸電線路落點(diǎn)過(guò)于集中，以及電網(wǎng)調(diào)度對(duì)輸電靈活性的要求日益提高，迫切的需要一種經(jīng)濟(jì)性良好的可實(shí)現(xiàn)多方向送電的運(yùn)行方式。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]基于此，本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種高壓直流兩端電網(wǎng)異步轉(zhuǎn)換裝置，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性良好的多方向送電。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例采用以下技術(shù)方案:
[0006]—種高壓直流兩端電網(wǎng)異步轉(zhuǎn)換裝置，包括:設(shè)置在受端換流站交流側(cè)主母線的分段斷路器CB1、CB2、CB3、CB4，設(shè)置在交流出線的線路側(cè)出口處的隔離開(kāi)關(guān)G1、隔離開(kāi)關(guān)62，通過(guò)分段斷路器081、082、083、084、隔離開(kāi)關(guān)61、62的斷開(kāi)或者閉合實(shí)現(xiàn)直流雙極全部送第一電網(wǎng)、直流雙極全部送第二電網(wǎng)和直流雙極分送第一電網(wǎng)與第二電網(wǎng)三種電網(wǎng)運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。
[0007]根據(jù)如上所述的本實(shí)用新型實(shí)施例的方案，綜合考慮了高壓直流輸出系統(tǒng)受端運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換對(duì)交直流系統(tǒng)帶來(lái)的影響，確定了實(shí)現(xiàn)受端多種運(yùn)行方式在線轉(zhuǎn)換的分段斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的加裝原則，實(shí)現(xiàn)了直流輸電系統(tǒng)受端多種運(yùn)行方式的在線轉(zhuǎn)換，在增加成本極為有限的前提下，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性良好的多方向送電。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是一個(gè)實(shí)施例中基于本實(shí)施例裝置的直流雙極全送A電網(wǎng)的兩端高壓直流輸電系統(tǒng)逆變站交流側(cè)電網(wǎng)型接入結(jié)構(gòu)的原理示意圖；
[0009]圖2是一個(gè)實(shí)施例中基于本實(shí)施例裝置的直流雙極全送B電網(wǎng)的兩端高壓直流輸電系統(tǒng)逆變站交流側(cè)電網(wǎng)型接入結(jié)構(gòu)的原理示意圖；
[0010]圖3是一個(gè)實(shí)施例中基于本實(shí)施例裝置的直流雙極分送A、B電網(wǎng)的兩端高壓直流輸電系統(tǒng)逆變站交流側(cè)電網(wǎng)η型接入結(jié)構(gòu)的原理示意圖。
[0011]圖4是一個(gè)具體示例中的本實(shí)用新型的兩端高壓直流兩端電網(wǎng)異步轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用以解釋本實(shí)用新型，并不限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)受端多種運(yùn)行方式的在線轉(zhuǎn)換，本實(shí)用新型方案通過(guò)加裝適當(dāng)?shù)臄嗦菲骱透綦x開(kāi)關(guān)，確定了適用于兩端直流系統(tǒng)逆變側(cè)多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的電氣主接線方式，并據(jù)此提供了一種高壓直流兩端電網(wǎng)異步轉(zhuǎn)換裝置，該裝置包括:設(shè)置在受端換流站交流側(cè)主母線的分段斷路器CB1、CB2、CB3、CB4，設(shè)置在交流出線的線路側(cè)出口處的隔離開(kāi)關(guān)G1、隔離開(kāi)關(guān)62，通過(guò)分段斷路器081、082、083、084、隔離開(kāi)關(guān)61、62的斷開(kāi)或者閉合實(shí)現(xiàn)直流雙極全部送第一電網(wǎng)、直流雙極全部送第二電網(wǎng)和直流雙極分送第一電網(wǎng)與第二電網(wǎng)三種電網(wǎng)運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。其中，第一電網(wǎng)與第二電網(wǎng)可以為同步電網(wǎng)，也可以是非同步電網(wǎng)。
[0014]根據(jù)如上所述的本實(shí)用新型實(shí)施例的裝置，綜合考慮了高壓直流輸出系統(tǒng)受端運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換對(duì)交直流系統(tǒng)帶來(lái)的影響，確定了實(shí)現(xiàn)受端多種運(yùn)行方式在線轉(zhuǎn)換的分段斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的加裝原則，實(shí)現(xiàn)了直流輸電系統(tǒng)受端多種運(yùn)行方式的在線轉(zhuǎn)換，在增加成本極為有限的前提下，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性良好的多方向送電。
[0015]通過(guò)如上所述的實(shí)施例中的裝置，其在受端換流站交流側(cè)主母線加裝了分段斷路器CBl、CB2、CB3、CB4，并在交流出線的線路側(cè)出口處加裝了隔離開(kāi)關(guān)Gl、G2，從而改變了原有線路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使直流逆變側(cè)具備與相連的A、B電網(wǎng)的獨(dú)立開(kāi)斷能力。其實(shí)現(xiàn)三種運(yùn)行方式的在線轉(zhuǎn)換的具體配合方式可以是如下所述:
[0016]分段斷路器CB3斷開(kāi)、分段斷路器CB4斷開(kāi)，分段斷路器CBl閉合、分段斷路器CB2閉合，隔離開(kāi)關(guān)G1、隔離開(kāi)關(guān)G2閉合，直流雙極全部送第一電網(wǎng)；
[0017]通過(guò)分段斷路器081、082、083、084的配合斷開(kāi)4電網(wǎng)側(cè)線路出口處隔離開(kāi)關(guān)61、G2，直流雙極全部送第二電網(wǎng)；
[0018]分段斷路器CBl斷開(kāi)、分段斷路器CB2斷開(kāi)，分段斷路器CB3閉合，分段斷路器CB4閉合，隔離開(kāi)關(guān)G1、隔離開(kāi)關(guān)G2閉合，直流雙極分送第一電網(wǎng)、第二電網(wǎng)，且兩個(gè)單極所在交流母線電氣聯(lián)系開(kāi)斷。
[0019]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，基于本實(shí)施例提供的裝置，改變了原有線路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，基于實(shí)現(xiàn)三種運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換的原則，分段斷路器081、082、083、084和隔離開(kāi)關(guān)61、62的在電網(wǎng)中的設(shè)置位置可以有不同的設(shè)置，在交流主母線上設(shè)置分段斷路器時(shí)，應(yīng)遵循CB1、CB2或CB3、CB4的同時(shí)閉合與斷開(kāi)可以建立或阻斷換流站內(nèi)所連接的不同電網(wǎng)的電氣聯(lián)系的原則。隔離開(kāi)關(guān)G1、G2的配置只需加裝在第一電網(wǎng)或第二電網(wǎng)的交流出線上即可。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，基于該原則，可以合理的配置各分段斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的實(shí)際配置位置，因此這里不再詳加贅述。同時(shí)，電網(wǎng)的交流站控系統(tǒng)、直流站控系統(tǒng)、極控系統(tǒng)以及極控保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)對(duì)策略可能會(huì)有一定的調(diào)整來(lái)進(jìn)行配合，具體的配合原則較為常規(guī)，因此這里不再詳加贅述。
[0020]圖1、圖2、圖3中分別示出了一個(gè)實(shí)施例中基于本實(shí)施例裝置的直流雙極全送A電網(wǎng)(相當(dāng)于第一電網(wǎng))、全送B電網(wǎng)(相當(dāng)于第二電網(wǎng))以及直流雙極分送A、B電網(wǎng)的兩端高壓直流輸電系統(tǒng)逆變站交流側(cè)電網(wǎng)η型接入結(jié)構(gòu)的原理示意圖。結(jié)合圖1、圖2、圖3所示，直流系統(tǒng)逆變側(cè)換流站甲的交流側(cè)與A電網(wǎng)和B電網(wǎng)相連，形成型接入結(jié)構(gòu)。A電網(wǎng)、B電網(wǎng)是否屬于同步電網(wǎng)并不影響本實(shí)用新型方案的實(shí)施。
[0021]圖4中示出了一個(gè)具體示例中的兩端高壓直流輸電系統(tǒng)逆變站交流側(cè)電氣主接線的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4所示為典型的500kV交流電氣主接線，采用常規(guī)的3/2斷路器接線方式，其包含2回直流進(jìn)線、2回A電網(wǎng)交流出線、2回B電網(wǎng)交流出線，4回遠(yuǎn)景備用出線、3組STATCOM(Static Synchronous Compensator，靜止同步補(bǔ)償器)、2臺(tái)高壓閥組換流變、2臺(tái)500kV降壓變以及4臺(tái)500kV聯(lián)絡(luò)變。
[0022]為可滿足直流雙極全部送A電網(wǎng)、直流雙極全部送B電網(wǎng)以及直流雙極分送A電網(wǎng)和B電網(wǎng)三種運(yùn)行方式的系統(tǒng)需求，在500kV交流側(cè)主母線加裝分段斷路器和在交流出線的線路側(cè)出口處加裝隔離開(kāi)關(guān)。
[0023]在直流雙極全部送A電網(wǎng)時(shí)，在500kV交流側(cè)主母線各加裝一組母線分段斷路器CB3、CB4。當(dāng)分段斷路器CB3、CB4斷開(kāi)時(shí)，分段斷路器的一側(cè)為2回A電網(wǎng)交流出線、2回直流進(jìn)線及2回500kV降壓變(含3組STATC0M)。另一側(cè)為2回B電網(wǎng)出線、4回遠(yuǎn)景備用出線、以及4臺(tái)500kV聯(lián)絡(luò)變。
[0024]在直流雙極全部送B電網(wǎng)時(shí)，至A電網(wǎng)的2回出線的線路側(cè)出口處各加裝一組隔離開(kāi)關(guān)G1、G2。當(dāng)直流電力全部送B電網(wǎng)時(shí)，A電網(wǎng)側(cè)線路出口處隔離開(kāi)關(guān)G1、G2通過(guò)兩旁斷路器的配合后開(kāi)斷隔離。
[0025]在直流雙極分送A電網(wǎng)和B電網(wǎng)時(shí)，500kV交流側(cè)主母線各加裝一組母線分段斷路器CB1、CB2。當(dāng)分段斷路器CB1、CB2斷開(kāi)時(shí)，分段斷路器的一側(cè)為2回A電網(wǎng)交流出線、I回直流進(jìn)線及I回500kV降壓變(含STATC0M)。另一側(cè)為2回B電網(wǎng)交流出線、4回遠(yuǎn)景備用出線、I回直流進(jìn)線、I回500kV降壓變(含STATC0M)以及4臺(tái)500kV聯(lián)絡(luò)變。
[0026]如上所述的本實(shí)用新型提供的高壓直流兩端電網(wǎng)異步轉(zhuǎn)換裝置，其總體結(jié)構(gòu)源于傳統(tǒng)兩端高壓直流輸電系統(tǒng)，因此其協(xié)調(diào)控制、保護(hù)策略、換流器在線投退以及故障處理方法等方面都可以大量借鑒或直接采用兩端高壓直流輸電系統(tǒng)的研究和實(shí)踐成果。當(dāng)直流電力分別全部送A電網(wǎng)或B電網(wǎng)時(shí)，其結(jié)構(gòu)完全等同于傳統(tǒng)兩端高壓直流輸電系統(tǒng)。當(dāng)直流向A電網(wǎng)側(cè)、B電網(wǎng)側(cè)各送單極直流電力時(shí)，由于兩端高壓直流輸電系統(tǒng)兩極可以相互獨(dú)立的運(yùn)行和控制，因此可以分別對(duì)不同電網(wǎng)進(jìn)行直流單極送電，既滿足了實(shí)際運(yùn)行的負(fù)荷需求，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性，又保障了其較強(qiáng)的可靠性。
[0027]以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。
[0028]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓直流兩端電網(wǎng)異步轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，包括:設(shè)置在受端換流站交流側(cè)主母線的分段斷路器CB1、CB2、CB3、CB4，設(shè)置在交流出線的線路側(cè)出口處的隔離開(kāi)關(guān)G1、隔離開(kāi)關(guān)62，通過(guò)分段斷路器081、082、083、084、隔離開(kāi)關(guān)61、62的斷開(kāi)或者閉合實(shí)現(xiàn)直流雙極全部送第一電網(wǎng)、直流雙極全部送第二電網(wǎng)和直流雙極分送第一電網(wǎng)與第二電網(wǎng)三種電網(wǎng)運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓直流兩端電網(wǎng)異步轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:第一電網(wǎng)與第二電網(wǎng)為同步電網(wǎng)或者非同步電網(wǎng)。
【專利摘要】一種高壓直流兩端電網(wǎng)異步轉(zhuǎn)換裝置，包括：設(shè)置在受端換流站交流側(cè)主母線的分段斷路器CB1、CB2、CB3、CB4，設(shè)置在交流出線的線路側(cè)出口處的隔離開(kāi)關(guān)G1、隔離開(kāi)關(guān)G2，通過(guò)分段斷路器CB1、CB2、CB3、CB4、隔離開(kāi)關(guān)G1、G2的斷開(kāi)或者閉合實(shí)現(xiàn)直流雙極全部送第一電網(wǎng)、直流雙極全部送第二電網(wǎng)和直流雙極分送第一電網(wǎng)與第二電網(wǎng)三種電網(wǎng)運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。本實(shí)用新型實(shí)施例方案綜合考慮了高壓直流輸出系統(tǒng)受端運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換對(duì)交直流系統(tǒng)帶來(lái)的影響，確定了實(shí)現(xiàn)受端多種運(yùn)行方式在線轉(zhuǎn)換的分段斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的加裝原則，實(shí)現(xiàn)了直流輸電系統(tǒng)受端多種運(yùn)行方式的在線轉(zhuǎn)換，在增加成本極為有限的前提下，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)性良好的多方向送電。
【IPC分類】H02J3/36
【公開(kāi)號(hào)】CN205178525
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520888769
【發(fā)明人】田凌, 李明, 黎小林, 黃瑩, 黃成 , 劉濤, 黃偉煌, 尋斌斌, 李婧靚, 鐘澎, 曹潤(rùn)彬, 陳怡靜
【申請(qǐng)人】南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日