一种特高压柔性直流输电分区接入结构制造技术

本实用新型专利技术实施例提供一种特高压柔性直流输电分区接入结构，涉及电力系统输配电技术领域，不仅能够降低大容量功率经换流变压器下网输送时的损耗，提高直流输送功率，还能够改善受端交流电网的稳定性。该特高压柔性直流输电分区接入结构包括：特高压柔性直流输电系统和受端交流电网，特高压柔性直流输电系统包括整流侧、以及与整流侧通过直流线路连接的逆变侧；其特征在于，整流侧和逆变侧均包括换流单元、换流变压器，以及换流母线，每极每侧均包含两个换流单元，每个换流单元与一个换流变压器连接；逆变侧的每个换流单元经过与该换流单元连接的换流变压器变压后，通过220kV换流母线与受端交流电网中的不同地区的220kV电压等级的变电站相连接。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统输配电
，尤其涉及一种特高压柔性直流输电分区接入结构。
技术介绍
特高压柔性直流输电因其不存在换相失败风险、可实现有功无功快速解耦控制、输出电压电流谐波含量低、可为受端交流系统提供无功支撑等诸多优点，得到了越来越广泛的应用。目前特高压柔性直流输电的接入结构采用常规直流输电的接入结构，如图1所示。该接入结构主要包括特高压柔性直流输电系统和受端交流电网，其中，特高压柔性直流输电系统中的换流单元均通过一个换流变压器和换流母线连接到受端交流电网的一个变电站上。然而，这种接入结构是基于缓解常规直流换相失败导致的交直流相互影响、受端交流系统短路比等限制条件确定的，会导致特高压柔性直流输电系统变压损耗大、直流规模受限。
技术实现思路
本技术提供了一种特高压柔性直流输电分区接入结构，不仅能够降低大容量功率经换流变压器下网输送时的损耗，提高直流输送功率，还能够改善受端交流电网的稳定性。为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：本技术实施例提供一种特高压柔性直流输电分区接入结构，包括特高压柔性直流输电系统和受端交流电网，特高压柔性直流输电系统包括整流侧、以及与整流侧通过直流线路连接的逆变侧；整流侧和逆变侧均包括换流单元、换流变压器，以及换流母线，特高压柔性直流输电系统的每极每侧均包含两个换流单元，每个换流单元与一个换流变压器连接；受端交流电网包括多个变电站；其中，逆变侧的每个换流单元经过与该换流单元连接的换流变压器变压后，通过220kV换流母线与受端交流电网中的不同地区的220kV电压等级的变电站相连接。本技术实施例提供的特高压柔性直流输电分区接入结构中，由于逆变侧的每个换流单元经过与该换流单元连接的换流变压器变压后，通过220kV换流母线与受端交流电网中的不同地区的220kV电压等级的变电站相连接，与传统的所有换流单元均通过一个换流变压器和换流母线连接到受端交流电网的一个变电站上的方案相比，省去了直流先升压再降压环节，减少了换流变压器数量，避免了大容量功率经换流变压器下网输送时的损耗，提高直流整体输电功率，并为受端交流电网的多个变电站提供动态无功支撑，有利于故障扰动之后的变电站电压恢复，改善受端交流电网的安全稳定性。进一步地，特高压柔性直流输电系统可以是单极结构特高压柔性直流输电系统，还可以是双极结构特高压柔性直流输电系统。可选的，若特高压柔性直流输电系统为单极结构特高压柔性直流输电系统，则特高压柔性直流输电系统的整流侧包括第一换流单元和第二换流单元，特高压柔性直流输电系统的逆变侧包括第三换流单元和第四换流单元；其中，第一换流单元的一端接地或接金属回线，第一换流单元的另一端与第二换流单元的一端连接，第二换流单元的另一端通过直流线路与第三换流单元的一端连接，第三换流单元的另一端与第四换流单元的一端连接，第四换流单元的另一端接地或接金属回线。可选的，若特高压柔性直流输电系统为双极结构特高压柔性直流输电系统，则特高压柔性直流输电系统的整流侧包括第一换流单元、第二换流单元、第三换流单元和第四换流单元，特高压柔性直流输电系统的逆变侧包括第五换流单元、第六换流单元、第七换流单元和第八换流单元；其中，第一换流单元的一端接地，第一换流单元的另一端与第二换流单元的一端连接，第二换流单元的另一端通过直流线路与第五换流单元的一端连接，第五换流单元的另一端与第六换流单元的一端连接，第六换流单元的另一端接地，第三换流单元的一端接地，第三换流单元的另一端与第四换流单元的一端连接，第四换流单元的另一端通过直流线路与第七换流单元的一端连接，第七换流单元的另一端与第八换流单元的一端连接，第八换流单元的另一端接地。进一步地，特高压柔性直流输电系统的直流输电规模为±800KV/5000MW。进一步地，换流单元为电压源型换流器(VoltageSourceConverter，VSC)。进一步地，VSC的输送功率为1250MW，逆变侧的VSC与换流变压器的变比为400KV/220KV。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例。图1为现有技术提供的特高压柔性直流输电的接入结构；图2为本技术实施例提供一种特高压柔性直流输电分区接入结构一；图3为本技术实施例提供一种特高压柔性直流输电分区接入结构二。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“和”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透切理解本技术。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中，省略对众所周知的移动设备、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。本技术实施例提供一种特高压柔性直流输电分区接入结构，如图2所示，该特高压柔性直流输电分区接入结构包括特高压柔性直流输电系统10(图中虚线框所标注部分)和受端交流电网11(图中虚线框所标注部分)，特高压柔性直流输电系统10包括整流侧，以及与整流侧通过直流线路连接的逆变侧。特高压柔性直流输电系统10的整流侧和逆变侧均包括换流单元100、换流变压器101，以及换流母线102，其中，特高压柔性直流输电系统10的每极每侧均包含两个换流单元100，每个换流单元100与一个换流变压器101连接。受端交流电网11包括多个变电站(如图2中圆圈所示部分)。其中，逆变侧的每个换流单元100经过与该换流单元100连接的换流变压器101变压后，通过220kV换流母线102与受端交流电网11中的不同地区的220kV电压等级的变电站相连接。具体的，特高压柔性直流输电系统为单极结构特高压柔性直流输电系统或者双极结构特高压柔性直流输电系统，图2所示的特高压柔性直流输电系统就是特高压柔性直流输电系统为单极结构特高压柔性直流输电系统的情况。需要说明的是，特高压柔性直流输电系统10通常包括整流侧和逆变侧，整流侧结构与逆变侧结构对称。因此，若特高压柔性直流输电系统为单极结构特高压柔性直流输电系统，则特高压柔性直流输电系统包括四个换流单元100，即特高压柔性直流输电系统10的整流侧包括第一换流单元(如图2中特高压柔性直流输电系统10的左侧下方所标注的换流单元100)和第二换流单元(如图2中特高压柔性直流输电系统10的左侧上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特高压柔性直流输电分区接入结构，包括特高压柔性直流输电系统和受端交流电网，所述特高压柔性直流输电系统包括整流侧、以及与所述整流侧通过直流线路连接的逆变侧；其特征在于，所述整流侧和所述逆变侧均包括换流单元、换流变压器，以及换流母线，所述特高压柔性直流输电系统的每极每侧均包含两个换流单元，每个所述换流单元与一个所述换流变压器连接；所述受端交流电网包括多个变电站；其中，所述逆变侧的每个所述换流单元经过与该换流单元连接的所述换流变压器变压后，通过220kV换流母线与所述受端交流电网中的不同地区的220kV电压等级的变电站相连接。

【技术特征摘要】
1.一种特高压柔性直流输电分区接入结构，包括特高压柔性直流输电系统和受端交流电网，所述特高压柔性直流输电系统包括整流侧、以及与所述整流侧通过直流线路连接的逆变侧；其特征在于，所述整流侧和所述逆变侧均包括换流单元、换流变压器，以及换流母线，所述特高压柔性直流输电系统的每极每侧均包含两个换流单元，每个所述换流单元与一个所述换流变压器连接；所述受端交流电网包括多个变电站；其中，所述逆变侧的每个所述换流单元经过与该换流单元连接的所述换流变压器变压后，通过220kV换流母线与所述受端交流电网中的不同地区的220kV电压等级的变电站相连接。2.根据权利要求1所述的特高压柔性直流输电分区接入结构，其特征在于，所述特高压柔性直流输电系统为单极结构特高压柔性直流输电系统或者双极结构特高压柔性直流输电系统。3.根据权利要求2所述的特高压柔性直流输电分区接入结构，其特征在于，若所述特高压柔性直流输电系统为单极结构特高压柔性直流输电系统，则所述特高压柔性直流输电系统的整流侧包括第一换流单元和第二换流单元，所述特高压柔性直流输电系统的逆变侧包括第三换流单元和第四换流单元；其中，所述第一换流单元的一端接地或接金属回线，所述第一换流单元的另一端与所述第二换流单元的一端连接，所述第二换流单元的另一端通过所述直流线路与所述第三换流单元的一端连接，所述第三换流单元的另一端与所述第四换流单元的一端连接，所述第四换流单元的另一端接...

【专利技术属性】
技术研发人员：程兰芬，周保荣，李鸿鑫，饶宏，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广东;44