一种高压直流输电系统技术方案

技术编号:15514503 阅读:236 留言:0更新日期:2017-06-04 06:19
本发明专利技术专利公开了一种高压直流输电系统,该高压直流输电系统由多个换流站、变压器、高压交流进线和高压直流母线组成,高压交流进线电源部分来自稳定的火力发电和核电,部分来自欠稳定的分布式电源,稳定的火力发电和核电作为分布式电源的后备电源供电,使得高压直流输电系统更灵活、更可靠;另外,每个换流站内包含储能装置、旁路开关和换流器,储能装置使得在电源故障时,高压直流输电线路电源实现不间断供电,旁路开关将检修或故障情况下的换流器隔离,便于实现不停电检修,另外,针对换流器内半导体开关容易损坏特点,采用专门设置于半导体开关的电压、电流检测传感器及时发现换流器故障,有效的保护了换流器。

【技术实现步骤摘要】
一种高压直流输电系统
本专利技术涉及一种高压直流输电系统,具体涉及一种包含多种供电电源的高压直流输电系统。
技术介绍
现有高压直流输电系统通常采用稳定的火电和核电作为电源,未能充分考虑分布式电源接入大电网的可能,然而,分布式能源具有节能、环保等特点,其将来必将逐步取代火电和核电,成为电力系统主要电源,因此,在设计大电网系统时,有必要考虑将其作为电源的情况,但是,大电网对可靠运行有独特的需要,当大电网因为电源不稳定而发生故障时,对其所供电的相当大区域的将带来巨大的危害,为此,需要考虑将分布式电源不稳定运行的特性考虑到大电网输电系统的设计中,将高压输电系统因为分布式电源的不稳定导致发生故障的概率降至最低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种更灵活、更可靠、更经济的高压直流输电系统,充分利用了电网区域覆盖的分布式能源,同时,通过与其它可靠电源或储能装置协调配合工作,保证了供电的可靠性。为实现上述目的,本专利技术提供的技术方案为:一种高压直流输电系统,高压直流输电系统包括如下元件:高压交流进线101、换流站104、变压器102、变压器103、换流站104、换流站105、换流站106、变压器107、高压交流进线108、变压器109、换流站110、高压交流进线111、变压器112、变压器113、换流站114、换流站115、换流站116、变压器117、高压交流进线118、变压器119、换流站120、高压直流母线121和高压直流母线122,具体是:高压交流进线101分别与变压器102和变压器103相连,变压器102与换流站104相连,换流站104与换流站106相连,换流站106与高压直流母线121相连,变压器103与换流站105相连,换流站105与换流站110相连,高压交流进线108分别于变压器107和变压器109相连,变压器107与换流站106相连,变压器109与换流站110相连,高压交流进线118分别与变压器117和变压器119相连,变压器119与换流器120相连,换流器120与换流器115相连,换流器115与变压器113相连,高压交流进线111分别与变压器112和变压器113相连,变压器112与换流器114相连,换流器114与换流器116相连,换流器116与高压直流母线122相连。高压交流进线101和高压交流进线102的电源来自火力发电厂或核电厂,高压交流进线108和高压交流进线118来自分布式电源,分布式电源供电稳定时,换流站106、换流站110、换流站116和换流站120投入运行,换流站104、换流站105、换流站114和换流站115退出运行,由分布式电源为高压直流输电系统供电,电能经变压器109、换流站110、换流站105内的旁路开关、换流站104内的旁路开关、换流站106输送至高压直流母线121,电能经变压器119、换流站120、换流站115内的旁路开关、换流站114内的旁路开关、换流站116输送至高压直流母线122。当分布式电源供电稳定时,换流站106、换流站110、换流站116和换流站120内储能单元投切开关闭合为储能单元充电。当分布式电源不稳定或发生故障时,分布式电源对应的换流站内换流器退出运行,换流站内储能单元投切开关闭合,由储能单元向高压直流母线供电。当高压交流进线108对应的分布式电源不稳定或发生故障时,换流站106和换流站110内换流器退出运行,换流站106和换流站110内储能单元投切开关闭合,换流站106和换流站110内储能单元作为高压直流母线121供电电源,电能经换流站110内储能单元、换流站105内的旁路开关、换流站104内的旁路开关、换流站106内储能单元输送至高压直流母线121,电能经变压器119、换流站120、换流站115内的旁路开关、换流站114内的旁路开关、换流站116输送至高压直流母线122。当分布式电源不稳定或发生故障且换流站内储能单元放电后电力不足时,换流站104、换流站105、换流站114或换流站115内储能单元部分投入运行或全部投入运行。当分布式电源不稳定或发生故障且换流站内储能单元电力不足时,高压交流进线101或高压交流进线102对应的稳定电源投入运行,作为高压直流输电系统电源。当高压交流进线108对应的分布式电源不稳定或发生故障,且换流站104、换流站105、换流站106和换流站110内储能单元电力不足时,换流站106和换流站110旁路开关闭合,储能单元开关断开,换流器退出运行,此时,电能经换流站105、换流站104、换流站106内旁路开关、输送至高压直流母线121;当高压交流进线118对应的分布式电源不稳定或发生故障,且换流站114、换流站115、换流站116和换流站120内储能单元电力不足时,换流站116和换流站120旁路开关闭合,储能单元开关断开,换流器退出运行,此时,电能经换流站115、换流站114、换流站116内旁路开关、输送至高压直流母线122。当换流站104、换流站105、换流站106、换流站110、换流站114、换流站115、换流站116或换流站120发生故障或检修时,该换流站退出运行,其对应的旁路开关闭合,其它换流站作为后备换流站投入运行。换流站内换流器控制系统包括如下元件:全控型半导体开关301、全控型半导体开关302、全控型半导体开关303、全控型半导体开关304、全控型半导体开关305、全控型半导体开关306、电压传感器307、电压传感器308、电压传感器309、电压传感器310、电压传感器311、电压传感器312、电流传感器313、电流传感器314、电流传感器315和半导体开关控制器316。全控型半导体开关301和全控型半导体开关302串联组成U相桥臂,全控型半导体开关303和全控型半导体开关304串联组成V相桥臂,全控型半导体开关305和全控型半导体开关306串联组成W相桥臂,电流传感器313采集U相桥臂电流,电流传感器314采集V相桥臂电流,电流传感器315采集W相电流,采集到的桥臂电流输入到半导体开关控制器316,当每相桥臂的电流超过阈值,发生过电流时,半导体开关控制器316输出闭锁信号至全控型半导体开关301、全控型半导体开关302、全控型半导体开关303、全控型半导体开关304、全控型半导体开关305和全控型半导体开关306,实现对换流器进行保护,当三相桥臂的电流不平衡度超过一定阈值时,半导体开关控制器316输出闭锁信号至全控型半导体开关301、全控型半导体开关302、全控型半导体开关303、全控型半导体开关304、全控型半导体开关305和全控型半导体开关306,当电流传感器采集到的U相桥臂电流、V相桥臂电流和W相桥臂电流不为零时,和/或同一桥臂的上下两个半导体开关同时导通或同时关断,半导体开关控制器316输出闭锁信号至全控型半导体开关301、全控型半导体开关302、全控型半导体开关303、全控型半导体开关304、全控型半导体开关305和全控型半导体开关306,电压互感器307检测全控型半导体开关301端电压,电压互感器308检测全控型半导体开关302端电压,电压互感器309检测全控型半导体开关303端电压,电压互感器310检测全控型半导体开关304端电压,电压互感器311检测全控型半导体开关305本文档来自技高网...
一种高压直流输电系统

【技术保护点】
一种高压直流输电系统,高压直流输电系统包括如下元件:高压交流进线(101)、换流站(104)、变压器(102)、变压器(103)、换流站(104)、换流站(105)、换流站(106)、变压器(107)、高压交流进线(108)、变压器(109)、换流站(110)、高压交流进线(111)、变压器(112)、变压器(113)、换流站(114)、换流站(115)、换流站(116)、变压器(117)、高压交流进线(118)、变压器(119)、换流站(120)、高压直流母线(121)和高压直流母线(122),其特征在于:高压交流进线(101)分别与变压器(102)和变压器(103)相连,变压器(102)与换流站(104)相连,换流站(104)与换流站(106)相连,换流站(106)与高压直流母线(121)相连,变压器(103)与换流站(105)相连,换流站(105)与换流站(110)相连,高压交流进线(108)分别于变压器(107)和变压器(109)相连,变压器(107)与换流站(106)相连,变压器(109)与换流站(110)相连,高压交流进线(118)分别与变压器(117)和变压器(119)相连,变压器(119)与换流器(120)相连,换流器(120)与换流器(115)相连,换流器(115)与变压器(113)相连,高压交流进线(111)分别与变压器(112)和变压器(113)相连,变压器(112)与换流器(114)相连,换流器(114)与换流器(116)相连,换流器(116)与高压直流母线(122)相连。...

【技术特征摘要】
1.一种高压直流输电系统,高压直流输电系统包括如下元件:高压交流进线(101)、换流站(104)、变压器(102)、变压器(103)、换流站(104)、换流站(105)、换流站(106)、变压器(107)、高压交流进线(108)、变压器(109)、换流站(110)、高压交流进线(111)、变压器(112)、变压器(113)、换流站(114)、换流站(115)、换流站(116)、变压器(117)、高压交流进线(118)、变压器(119)、换流站(120)、高压直流母线(121)和高压直流母线(122),其特征在于:高压交流进线(101)分别与变压器(102)和变压器(103)相连,变压器(102)与换流站(104)相连,换流站(104)与换流站(106)相连,换流站(106)与高压直流母线(121)相连,变压器(103)与换流站(105)相连,换流站(105)与换流站(110)相连,高压交流进线(108)分别于变压器(107)和变压器(109)相连,变压器(107)与换流站(106)相连,变压器(109)与换流站(110)相连,高压交流进线(118)分别与变压器(117)和变压器(119)相连,变压器(119)与换流器(120)相连,换流器(120)与换流器(115)相连,换流器(115)与变压器(113)相连,高压交流进线(111)分别与变压器(112)和变压器(113)相连,变压器(112)与换流器(114)相连,换流器(114)与换流器(116)相连,换流器(116)与高压直流母线(122)相连。2.根据权利要求1所述的高压直流输电系统,其特征在于:高压交流进线(101)和高压交流进线(102)的电源来自火力发电厂或核电厂,高压交流进线(108)和高压交流进线(118)来自分布式电源,分布式电源供电稳定时,换流站(106)、换流站(110)、换流站(116)和换流站(120)投入运行,换流站(104)、换流站(105)、换流站(114)和换流站(115)退出运行,由分布式电源为高压直流输电系统供电,电能经变压器(109)、换流站(110)、换流站(105)内的旁路开关、换流站(104)内的旁路开关、换流站(106)输送至高压直流母线(121),电能经变压器(119)、换流站(120)、换流站(115)内的旁路开关、换流站(114)内的旁路开关、换流站(116)输送至高压直流母线(122)。3.根据权利要求2所述的高压直流输电系统,其特征在于:当分布式电源供电稳定时,换流站(106)、换流站(110)、换流站(116)和换流站(120)内储能单元投切开关闭合为储能单元充电。4.根据权利要求1所述的高压直流输电系统,其特征在于:当分布式电源不稳定或发生故障时,分布式电源对应的换流站内换流器退出运行,换流站内储能单元投切开关闭合,由储能单元向高压直流母线供电。5.根据权利要求4所述的高压直流输电系统,其特征在于:当高压交流进线(108)对应的分布式电源不稳定或发生故障时,换流站(106)和换流站(110)内换流器退出运行,换流站(106)和换流站(110)内储能单元投切开关闭合,换流站(106)和换流站(110)内储能单元作为高压直流母线(121)供电电源,电能经换流站(110)内储能单元、换流站(105)内的旁路开关、换流站(104)内的旁路开关、换流站(106)内储能单元输送至高压直流母线(121),电能经变压器(119)、换流站(120)、换流站(115)内的旁路开关、换流站(114)内的旁路开关、换流站(116)输送至高压直流母线(122)。6.根据权利要求4所述的高压直流输电系统,其特征在于:当分布式电源不稳定或发生故障且换流站内储能单元放电后电力不足时,换流站(104)、换流站(105)、换流站(114)或换流站(115)内储能单元部分投入运行或全部投入运行。7.根据权利要求4所述的高压直流输电系统,其特征在于:当分布式电源不稳定或发生故障且换流站内储能单元电力不足时,高压交流进线(101)或高压交流进线(102)对应的稳定电源投入运行,作为高压直流输电系统电源。8.根据权利要求7所述的高压直流输电系统,其特征在于:当高压交流进线(108)对应的分布式电源不稳定或发生故障,且换流站(104)、换流站(105)、换流站(106)和换流站(110)内储能单元电力不足时,换流站(106)和换流站(110)旁路开关闭合,储能...

【专利技术属性】
技术研发人员:王杰义
申请(专利权)人:六安市科宇专利技术开发服务有限公司
类型:发明
国别省市:安徽,34

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