高壓直流兩端電網異步轉換裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及高壓直流輸變電技術領域，特別是涉及在線的高壓直流兩端電網異步轉換裝置。
【背景技術】
[0002]能源是支撐國民經濟發(fā)展的基礎，我國能源產業(yè)的一大特點是能源分布與經濟發(fā)展水平極度不均衡，西部地區(qū)資源豐富，但經濟相對落后；東部地區(qū)經濟相對發(fā)達，但能源資源匱乏。目前我國正全面推進“西電東送”等能源戰(zhàn)略，高壓直流輸電技術因其在遠距離大容量送電方面的顯著優(yōu)勢，成為實現我國能源資源優(yōu)化配置的重要手段。
[0003]我國現有高壓直流輸電工程均屬兩端高壓直流輸電系統，僅能實現點對點的直流功率傳輸。我國已建成世界首個多端柔性直流輸電系統，可實現多落點受電，但是受目前柔性直流輸電技術發(fā)展的制約，無法實現大容量送電，并且與傳統高壓直流輸電相比經濟性較差。隨著輸電走廊資源緊張，尤其是負荷中心輸電線路落點過于集中，以及電網調度對輸電靈活性的要求日益提高，迫切的需要一種經濟性良好的可實現多方向送電的運行方式。
【實用新型內容】
[0004]基于此，本實用新型實施例的目的在于提供一種高壓直流兩端電網異步轉換裝置，以實現經濟性良好的多方向送電。
[0005]為達到上述目的，本實用新型實施例采用以下技術方案:
[0006]—種高壓直流兩端電網異步轉換裝置，包括:設置在受端換流站交流側主母線的分段斷路器CB1、CB2、CB3、CB4，設置在交流出線的線路側出口處的隔離開關G1、隔離開關62，通過分段斷路器081、082、083、084、隔離開關61、62的斷開或者閉合實現直流雙極全部送第一電網、直流雙極全部送第二電網和直流雙極分送第一電網與第二電網三種電網運行方式的轉換。
[0007]根據如上所述的本實用新型實施例的方案，綜合考慮了高壓直流輸出系統受端運行方式的轉換對交直流系統帶來的影響，確定了實現受端多種運行方式在線轉換的分段斷路器和隔離開關的加裝原則，實現了直流輸電系統受端多種運行方式的在線轉換，在增加成本極為有限的前提下，提高了電網運行的靈活性，實現了經濟性良好的多方向送電。
【附圖說明】
[0008]圖1是一個實施例中基于本實施例裝置的直流雙極全送A電網的兩端高壓直流輸電系統逆變站交流側電網型接入結構的原理示意圖；
[0009]圖2是一個實施例中基于本實施例裝置的直流雙極全送B電網的兩端高壓直流輸電系統逆變站交流側電網型接入結構的原理示意圖；
[0010]圖3是一個實施例中基于本實施例裝置的直流雙極分送A、B電網的兩端高壓直流輸電系統逆變站交流側電網η型接入結構的原理示意圖。
[0011]圖4是一個具體示例中的本實用新型的兩端高壓直流兩端電網異步轉換裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]為使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本實用新型，并不限定本實用新型的保護范圍。
[0013]為了實現受端多種運行方式的在線轉換，本實用新型方案通過加裝適當的斷路器和隔離開關，確定了適用于兩端直流系統逆變側多種拓撲結構轉換的電氣主接線方式，并據此提供了一種高壓直流兩端電網異步轉換裝置，該裝置包括:設置在受端換流站交流側主母線的分段斷路器CB1、CB2、CB3、CB4，設置在交流出線的線路側出口處的隔離開關G1、隔離開關62，通過分段斷路器081、082、083、084、隔離開關61、62的斷開或者閉合實現直流雙極全部送第一電網、直流雙極全部送第二電網和直流雙極分送第一電網與第二電網三種電網運行方式的轉換。其中，第一電網與第二電網可以為同步電網，也可以是非同步電網。
[0014]根據如上所述的本實用新型實施例的裝置，綜合考慮了高壓直流輸出系統受端運行方式的轉換對交直流系統帶來的影響，確定了實現受端多種運行方式在線轉換的分段斷路器和隔離開關的加裝原則，實現了直流輸電系統受端多種運行方式的在線轉換，在增加成本極為有限的前提下，提高了電網運行的靈活性，實現了經濟性良好的多方向送電。
[0015]通過如上所述的實施例中的裝置，其在受端換流站交流側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出口處加裝了隔離開關Gl、G2，從而改變了原有線路的拓撲結構，使直流逆變側具備與相連的A、B電網的獨立開斷能力。其實現三種運行方式的在線轉換的具體配合方式可以是如下所述:
[0016]分段斷路器CB3斷開、分段斷路器CB4斷開，分段斷路器CBl閉合、分段斷路器CB2閉合，隔離開關G1、隔離開關G2閉合，直流雙極全部送第一電網；
[0017]通過分段斷路器081、082、083、084的配合斷開4電網側線路出口處隔離開關61、G2，直流雙極全部送第二電網；
[0018]分段斷路器CBl斷開、分段斷路器CB2斷開，分段斷路器CB3閉合，分段斷路器CB4閉合，隔離開關G1、隔離開關G2閉合，直流雙極分送第一電網、第二電網，且兩個單極所在交流母線電氣聯系開斷。
[0019]本領域技術人員可以理解，基于本實施例提供的裝置，改變了原有線路的拓撲結構，基于實現三種運行方式轉換的原則，分段斷路器081、082、083、084和隔離開關61、62的在電網中的設置位置可以有不同的設置，在交流主母線上設置分段斷路器時，應遵循CB1、CB2或CB3、CB4的同時閉合與斷開可以建立或阻斷換流站內所連接的不同電網的電氣聯系的原則。隔離開關G1、G2的配置只需加裝在第一電網或第二電網的交流出線上即可。對于本領域技術人員來說，基于該原則，可以合理的配置各分段斷路器和隔離開關的實際配置位置，因此這里不再詳加贅述。同時，電網的交流站控系統、直流站控系統、極控系統以及極控保護系統的應對策略可能會有一定的調整來進行配合，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中分別示出了一個實施例中基于本實施例裝置的直流雙極全送A電網(相當于第一電網)、全送B電網(相當于第二電網)以及直流雙極分送A、B電網的兩端高壓直流輸電系統逆變站交流側電網η型接入結構的原理示意圖。結合圖1、圖2、圖3所示，直流系統逆變側換流站甲的交流側與A電網和B電網相連，形成型接入結構。A電網、B電網是否屬于同步電網并不影響本實用新型方案的實施。
[0021]圖4中示出了一個具體示例中的兩端高壓直流輸電系統逆變站交流側電氣主接線的結構示意圖。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回直流進線、2回A電網交流出線、2回B電網交流出線，4回遠景備用出線、3組STATCOM(Static Synchronous Compensator，靜止同步補償器)、2臺高壓閥組換流變、2臺500kV降壓變以及4臺500kV聯絡變。
[0022]為可滿足直流雙極全部送A電網、直流雙極全部送B電網以及直流雙極分送A電網和B電網三種運行方式的系統需求，在500kV交流側主母線加裝分段斷路器和在交流出線的線路側出口處加裝隔離開關。
[0023]在直流雙極全部送A電網時，在500kV交流側主母線各加裝一組母線分段斷路器CB3、CB4。當分段斷路器CB3、CB4斷開時，分段斷路器的一側為2回A電網交流出線、2回直流進線及2回500kV降壓變(含3組STATC0M)。另一側為2回B電網出線、4回遠景備用出線、以及4臺500kV聯絡變。
[0024]在直流雙極全部送B電網時，至A電網的2回出線的線路側出口處各加裝一組隔離開關G1、G2。當直流電力全部送B電網時，A電網側線路出口處隔離開關G1、G2通過兩旁斷路器的配合后開斷隔離。
[0025]在直流雙極分送A電網和B電網時，500kV交流側主母線各加裝一組母線分段斷路器CB1、CB2。當分段斷路器CB1、CB2斷開時，分段斷路器的一側為2回A電網交流出線、I回直流進線及I回500kV降壓變(含STATC0M)。另一側為2回B電網交流出線、4回遠景備用出線、I回直流進線、I回500kV降壓變(含STATC0M)以及4臺500kV聯絡變。
[0026]如上所述的本實用新型提供的高壓直流兩端電網異步轉換裝置，其總體結構源于傳統兩端高壓直流輸電系統，因此其協調控制、保護策略、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的研究和實踐成果。當直流電力分別全部送A電網或B電網時，其結構完全等同于傳統兩端高壓直流輸電系統。當直流向A電網側、B電網側各送單極直流電力時，由于兩端高壓直流輸電系統兩極可以相互獨立的運行和控制，因此可以分別對不同電網進行直流單極送電，既滿足了實際運行的負荷需求，提高了電網運行的靈活性，又保障了其較強的可靠性。
[0027]以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0028]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種高壓直流兩端電網異步轉換裝置，其特征在于，包括:設置在受端換流站交流側主母線的分段斷路器CB1、CB2、CB3、CB4，設置在交流出線的線路側出口處的隔離開關G1、隔離開關62，通過分段斷路器081、082、083、084、隔離開關61、62的斷開或者閉合實現直流雙極全部送第一電網、直流雙極全部送第二電網和直流雙極分送第一電網與第二電網三種電網運行方式的轉換。2.根據權利要求1所述的高壓直流兩端電網異步轉換裝置，其特征在于:第一電網與第二電網為同步電網或者非同步電網。
【專利摘要】一種高壓直流兩端電網異步轉換裝置，包括：設置在受端換流站交流側主母線的分段斷路器CB1、CB2、CB3、CB4，設置在交流出線的線路側出口處的隔離開關G1、隔離開關G2，通過分段斷路器CB1、CB2、CB3、CB4、隔離開關G1、G2的斷開或者閉合實現直流雙極全部送第一電網、直流雙極全部送第二電網和直流雙極分送第一電網與第二電網三種電網運行方式的轉換。本實用新型實施例方案綜合考慮了高壓直流輸出系統受端運行方式的轉換對交直流系統帶來的影響，確定了實現受端多種運行方式在線轉換的分段斷路器和隔離開關的加裝原則，實現了直流輸電系統受端多種運行方式的在線轉換，在增加成本極為有限的前提下，提高了電網運行的靈活性，實現了經濟性良好的多方向送電。
【IPC分類】H02J3/36
【公開號】CN205178525
【申請?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, 曹潤彬, 陳怡靜
【申請人】南方電網科學研究院有限責任公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月6日