双极柔性直流输电系统及其换流站技术方案

本实用新型专利技术提供一种双极柔性直流输电系统及其换流站，涉及电力技术领域，可抑制双极柔性直流输电系统直流侧发生故障时产生的短路电流。用于双极柔性直流输电系统的换流站包括正极性换流部分和负极性换流部分；所述正极性换流部分包括第一换流器；所述负极性换流部分包括第二换流器；所述换流站还包括限流模块；所述限流模块包括电抗器，所述电抗器串联在中性母线上。

Bipolar flexible DC transmission system and converter station thereof

The utility model provides a bipolar flexible DC transmission system and a converter station thereof, which relates to the technical field of electric power and can suppress the short-circuit current generated by the DC side of a bipolar flexible DC transmission system when a fault occurs. For HVDC bipolar HVDC flexible system including positive and negative part of commutation commutation part; the positive converter part comprises a first converter; the negative polarity converter consists of second converter; the converter also comprises a current limiting module; the current limiting module includes a reactor. The reactor in series with the neutral bus.

【技术实现步骤摘要】
双极柔性直流输电系统及其换流站
本技术涉及电力
，尤其涉及一种双极柔性直流输电系统及其换流站。
技术介绍
柔性直流输电技术是一种新型直流输电技术，合理的控制保护策略决定了柔性直流输电系统安全稳定运行。它的灵活应用性能使其在城市电网互联、清洁能源并网以及孤岛供电等领域有着广阔的应用前景。为了实现大容量功率输送的要求，需要增加子模块数量以提高其电压等级，但过多子模块级联，使阀控设备控制难度增加，因此采用双极结构形式，在减少单个换流单元子模块级联数目的同时，达到同样的传输功率成为一种可行选择。直流侧短路故障是目前双极柔性直流输电技术所面对的主要问题之一。当双极柔性直流输电系统直流侧发生故障时，由于其特殊的拓扑结构，将产生非常大的短路电流。该短路电流流过换流器，使得换流器的电流应力增大，甚至造成换流器的损坏，同时也严重威胁了故障线路中相关设备的安全。
技术实现思路
本技术的实施例提供一种双极柔性直流输电系统及其换流站，可抑制双极柔性直流输电系统直流侧发生故障时产生的短路电流。为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：一方面，提供一种用于双极柔性直流输电系统的换流站，包括正极性换流部分和负极性换流部分；所述正极性换流部分包括第一换流器；所述负极性换流部分包括第二换流器；所述换流站还包括限流模块；所述限流模块包括电抗器，所述电抗器串联在中性母线上。优选的，所述限流模块还包括一个避雷器；所述避雷器的一端与所述中性母线连接，另一端接地；其中，所述避雷器设置在换流器的低电压端与所述电抗器之间。优选的，所述限流模块包括两个避雷器；其中一个所述避雷器的一端与所述第一换流器的低压端连接，另一端接地；另一个所述避雷器的一端与所述第二换流器的低压端连接，另一端接地。优选的，所述电抗器包括至少一个子电抗器；其中，当所述电抗器包括多个子电抗器时，多个子电抗器以串联和/或并联方式设置。基于上述优选的，所述第一换流器和所述第二换流器均包括多个阀组件；每个阀组件均包括绝缘栅双极型晶体管换流阀。另一方面，提供一种双极柔性直流输电系统，包括送电端换流站和受电端换流站；所述送电端换流站和/或所述受电端换流站为上述的换流站。进一步优选的，所述送电端换流站和所述受电端换流站均为所述换流站；所述送电端换流站为交流转直流换流站；所述受电端换流站为直流转交流换流站。进一步优选的，第一换流器和第二换流器的交流端与换流变压器连接；所述送电端换流站中正极性换流部分的第一换流器高压端与所述受电端换流站中正极性换流部分的所述第一换流器高压端、所述送电端换流站中负极性换流部分的第二换流器高压端与所述受电端换流站中负极性换流部分的所述第二换流器高压端通过双极性高压直流输电线连接。本技术提供一种双极柔性直流输电系统及其换流站，通过设置包括电抗器的限流模块，当所述换流站的直流侧出现故障发生短路时，流过电抗器的电流突然增大，而根据电抗器的特性，其会产生反向电流来限制突然增大的电流，因而可抑制所述换流站直流侧的短路电流，保证了换流站中的换流器以及线路上的相关设备的安全性。在此基础上，仅通过一个限流模块同时减小正极性换流部分和负极性换流部分直流侧的短路电流，降低了所述换流站的成本。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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种用于双极柔性直流输电系统的换流站的拓扑示意图；图2为本技术实施例提供的一种用于双极柔性直流输电系统的换流站中限流模块的拓扑示意图一；图3为本技术实施例提供的一种用于双极柔性直流输电系统的换流站中限流模块的拓扑示意图二；图4为本技术实施例提供的一种用于双极柔性直流输电系统的换流站中限流模块的拓扑示意图三；图5为本技术实施例提供的一种用于双极柔性直流输电系统的换流站中限流模块的拓扑示意图四；图6为本技术实施例提供的一种用于双极柔性直流输电系统的换流站中限流模块的拓扑示意图五；图7为本技术实施例提供的一种双极柔性直流输电系统的拓扑示意图。附图说明：01-送电端换流站；02-受电端换流站；100-正极性换流部分；110-第一换流器；111-第一换流器低压端；112-第一换流器高压端；200-负极性换流部分；210-第二换流器；211-第二换流器低压端；212-第二换流器高压端；300-限流模块；310-电抗器；311-子电抗器；320-避雷器；400-中性母线；500-换相电抗器；600-换流变压器。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。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例提供一种用于双极柔性直流输电系统的换流站，包括正极性换流部分100和负极性换流部分200；正极性换流部分100包括第一换流器110；负极性换流部分200包括第二换流器210；所述换流站还包括限流模块300；限流模块300包括电抗器310，电抗器310串联在中性母线400上。其中，限流模块300用于当正极性换流部分100或负极性换流部分200直流侧出现故障，造成所述换流站直流侧短路时，降低短路电流。需要说明的是，第一，第一换流器110和第二换流器210可用于将交流电转换为直流电，也可用于将直流电转换为交流电。不管第一换流器110和第二换流器210用于将交流电转换为直流电，还是将直流电转换为交流电，第一换流器高压端112和第二换流器高压端212都是分别连接正高压直流输电线和负高压直流输电线。第二，不对第一换流器110和第二换流器210内部具体的结构进行限定，只要根据需要，能将交流电转换为直流电，或将直流电转换为交流电即可。第三，电抗器310的具体参数可根据其所应用的具体换流站进行设定，只要保证在发生直流侧短路时，换流站中的器件不被破坏即可。本技术实施例提供一种换流站，通过设置包括电抗器310的限流模块300，当所述换流站的直流侧出现故障发生短路时，流过电抗器310的电流突然增大，而根据电抗器310的特性，其会产生反向电流来限制突然增大的电流，因而可抑制所述换流站直流侧的短路电流，保证了换流站中的换流器以及线路上的相关设备的安全性。在此基础上，仅通过一个限流模块300同时减小正极性换流部分100和负极性换流部分200直流侧的短路电流，降低了所述换流站的成本。考虑到当正极性换流部分100的直流侧出现短路故障时，第一换流器高压端112与第一换流器低压端111连通，导致第一换流器低压端111的电压突增；或者，当负极性换流部分200的直流侧出现短路故障时，第二换流器高压端212与第二换流器低压端211连通，导致第二换流器低压端211的电压突增。在此情况下，为了避免所述换流站中的器件被破坏，需要所述换流站第一换流器低压端111和第二换流器低压端211的对地绝缘水平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于双极柔性直流输电系统的换流站，其特征在于，包括正极性换流部分和负极性换流部分；所述正极性换流部分包括第一换流器；所述负极性换流部分包括第二换流器；所述换流站还包括限流模块；所述限流模块包括电抗器，所述电抗器串联在中性母线上。

【技术特征摘要】
1.一种用于双极柔性直流输电系统的换流站，其特征在于，包括正极性换流部分和负极性换流部分；所述正极性换流部分包括第一换流器；所述负极性换流部分包括第二换流器；所述换流站还包括限流模块；所述限流模块包括电抗器，所述电抗器串联在中性母线上。2.根据权利要求1所述的换流站，其特征在于，所述限流模块还包括一个避雷器；所述避雷器的一端与所述中性母线连接，另一端接地；其中，所述避雷器设置在换流器的低压端与所述电抗器之间。3.根据权利要求1所述的换流站，其特征在于，所述限流模块包括两个避雷器；其中一个所述避雷器的一端与所述第一换流器的低压端连接，另一端接地；另一个所述避雷器的一端与所述第二换流器的低压端连接，另一端接地。4.根据权利要求1所述的换流站，其特征在于，所述电抗器包括至少一个子电抗器；其中，当所述电抗器包括多个子电抗器时，多个子电抗器以串联和/或并联方式设置。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐迪臻，黄莹，赵晓斌，周诗嘉，卢毓欣，张祖安，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，
类型：新型
国别省市：广东,44