动态泄能装置、设备及直流输电系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种动态泄能装置、设备及直流输电系统，其中，动态泄能装置包括：泄能装置与正极连接端和/或负极连接端之间设置有第一开关，可控投切模块，用于控制动态泄能装置投入直流输电线或从直流输电线上切除；泄能模块，泄能模块的一端与可控投切模块的第一端连接，用于消耗直流电能；电压支撑模块，电压支撑模块的一端与可控投切模块的第二端连接，电压支撑模块的另一端与泄能模块的另一端连接，用于为逆变侧换流器闭锁提供电压。在直流输电系统连续换相失败的故障清除时，断开第一开关，可以迅速的切除动态泄能装置，避免在直流供电系统恢复的过程中电压支撑模块充电带来的系统恢复慢的问题，可以使系统较为迅速的回复正常运行。

Dynamic discharge device, equipment and DC transmission system

The invention discloses a dynamic energy release device, equipment and HVDC transmission system, wherein the dynamic energy release device includes: a first switch is arranged between the energy release device and the positive connecting end and/or the negative connecting end, and a controllable switching module is used to control the dynamic energy release device to be put into or removed from the HVDC transmission line; One end of the discharge module is connected to the first end of the controllable switching module for DC power consumption; one end of the voltage support module is connected to the second end of the controllable switching module; the other end of the voltage support module is connected to the other end of the discharge module for locking the inverter side converter. Supply voltage. When the HVDC system fails to clear the faults of continuous commutation, the first switch can be switched off quickly to remove the dynamic energy dissipation device. The problem of slow recovery caused by charging the voltage support module during the recovery of the HVDC system can be avoided, and the system can return to normal operation more quickly.

【技术实现步骤摘要】
动态泄能装置、设备及直流输电系统
本专利技术涉及直流输电
，具体涉及到一种动态泄能装置、设备及直流输电系统。
技术介绍
随着“西电东送”战略逐步实施，特高压直流输电工程集中投运，我国已建成世界上容量最大、拓扑最复杂的交直流混联电网。特高压直流单回输送容量的不断提升，使得“强直弱交”特征显现，主要体现在：一是受端电网多为负荷中心，多直流馈入落点集中，各逆变站间电气距离较近，换流站近区交流系统故障可能导致多回直流同时发生换相失败；二是送端电网为能源集中区域，交流系统联系相对薄弱，若逆变侧换相失败引起直流功率输送发生暂时中断，将导致送端电网部分重要断面超过稳定极限、部分火电机组超速、风电机组因低压或高压大规模脱网，严重威胁系统安全稳定运行。为此，如何保证在直流逆变侧连续发生换相失败导致逆变侧闭锁后，整流侧功率的正常送出成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于保证在直流逆变侧连续发生换相失败导致逆变侧闭锁后，整流侧功率的正常送出。根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种动态泄能装置，用于在直流输电系统连续换相失败时，对直流电能进行泄能，包括：正极连接端、负极连接端和泄能装置，泄能装置与正极连接端和/或负极连接端之间设置有第一开关，泄能装置包括：可控投切模块，用于控制动态泄能装置投入直流输电线或从直流输电线上切除；泄能模块，泄能模块的一端与可控投切模块的第一端连接，用于消耗直流电能；电压支撑模块，电压支撑模块的一端与可控投切模块的第二端连接，电压支撑模块的另一端与泄能模块的另一端连接，用于为逆变侧换流器闭锁提供电压。可选地，可控投切模块包括：二极管，第二开关和第三开关；二极管的正极与第二开关的一端连接用于连接正极连接端或负极连接端，二极管的负极与第三开关的一端连接，用于连接泄能模块的一端，第二开关的另一端与第三开关的另一端连接，用于连接电压支撑模块的一端。可选地，泄能模块包括电阻。可选地，电压支撑模块包括电容。根据第二方面，本专利技术实施例提供了一种动态泄能设备，动态泄能设备包括：如上述第一方面任意一项描述的动态泄能装置；检测装置，与直流输电线连接，用于检测直流输电系统的运行状态；控制终端，分别与动态泄能装置和检测装置连接，用于在接收到故障清除信号时，控制第一开关断开，以使动态泄能装置退出运行。可选地，控制终端还用于在动态泄能装置退出运行期间控制第二开关和第三开关断开。可选地，控制终端还用于在直流输电系统恢复稳态后，控制第一开关闭合。可选地，控制终端包括：电压比较器，与检测装置连接，用于将检测装置检测到的电压值与预设电压值比较，得到比较结果；驱动模块，与电压比较器连接，用于根据比较结果驱动第一开关、第二开关和第三开关执行相应的动作。可选地，控制终端还包括：定时模块，分别与电压比较器和驱动模块连接，用于统计检测装置检测到的电压值小于预设电压值的持续时长；驱动模块在持续时长超过预设时长时，驱动第二开关和第三开关闭合，以使动态泄能设备投入运行。根据第三方面，本专利技术实施例提供了一种直流输电系统，包括：如上述第二方面任意一项描述的动态泄能设备；受电端，与直流输电线路连接，用于将直流电转换成交流电。可选地，受电端包括逆变器，控制终端还用于：在检测装置检测到发生连续换相失败的运行状况时，控制逆变器闭锁；在检测装置检测连续换相失败的运行状况清除时，控制逆变器解锁。可选地，受电端还包括平波电抗器，设置在逆变器和动态泄能装置之间的直流输电线路上；电容用于与平波电抗器配合以使流过逆变器的电流过零。本专利技术实施例提供的动态泄能装置、设备及直流输电系统，泄能装置与正极连接端和/或负极连接端之间设置有第一开关，可控投切模块，用于控制动态泄能装置投入直流输电线或从直流输电线上切除；泄能模块，泄能模块的一端与可控投切模块的第一端连接，用于消耗直流电能；电压支撑模块，电压支撑模块的一端与可控投切模块的第二端连接，电压支撑模块的另一端与泄能模块的另一端连接，用于为逆变侧换流器闭锁提供电压。在直流输电系统连续换相失败的故障清除时，断开第一开关，可以迅速的切除动态泄能装置，避免在直流供电系统恢复的过程中电压支撑模块充电带来的系统恢复慢的问题，可以使系统较为迅速的回复正常运行。其中电压支撑回路在系统正常时存储的电压，可以在系统异常时放电，不仅可以维持直流输电系统的直流电压，还可以促使逆变器电流过零，继而可靠闭锁。同时，功率旁路装置可以避免采用直流开关开断大直流电流，节省了昂贵的高压直流开断装置。作为可选地实施例，检测装置实时检测直流输电线的输电状况，在检测到直流输电系统连续换相失败时，逆变器无法送出送电端的直流功率，控制终端控制功率旁路装置投入直流输电系统中，对送电端的直流功率进行消耗，较为有效的防止送电端大量功率转移，降低了送电端暂态失稳的风险，避免连续换相失败引起的双侧直流闭锁，提高了系统运行的安全和稳定。附图说明图1示出了本专利技术实施例动态泄能装置的示意图；图2示出了本专利技术实施例动态泄能装置的拓扑示意图；图3示出了本专利技术实施例动态泄能装置的另一拓扑示意图；图4示出了本专利技术实施例动态泄能设备的示意图；图5示出了本专利技术实施例直流输电系统的示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本专利技术实施例提供了一种动态泄能装置，该装置可以设置在直流输电系统上，在直流输电系统发生连续换相失败时，对送电端的直流电能进行泄能，较为有效的防止送电端大量功率转移，降低了送电端暂态失稳的风险，避免连续换相失败引起的双侧直流闭锁，如图1所示，该动态泄能装置包括：正极连接端1、负极连接端2和泄能装置3，泄能装置4与正极连接端1和/或负极连接端2之间设置有第一开关K1，泄能装置3包括：可控投切模块31，用于控制动态泄能装置投入直流输电线或从直流输电线上切除；泄能模块32，泄能模块32的一端与可控投切模块31的第一端连接，用于消耗直流电能；电压支撑模块33，电压支撑模块33的一端与可控投切模块31的第二端连接，电压支撑模块33的另一端与泄能模块32的另一端连接，用于为逆变侧换流器闭锁提供电压。在具体的实施例中，直流输电中一般连续换相失败发生在直流输电线的逆变侧，动态泄能装置可以设置在逆变侧直流输入端，动态泄能装置为可控装置，在线路正常输电时，为非工作状态，与直流输电线为脱离状态，在逆变侧发生连续换相失败时，投入直流输电线路中，用于消耗整流侧送出的直流电能，可以防止送端电网部分重要断面超过稳定极限、部分火电机组超速、风电机组因低压或高压大规模脱网。保证电网及发电设备的安全。在可选的实施例中，可控投切模块包括：二极管D，第二开关SW1和第三开关SW2；二极管D的正极与第二开关SW1的一端连接用于连接正极连接端1或负极连接端2，二极管D的负极与第三开关SW2的一端连接，用于连接泄能模块32的一端，第二开关SW1的另一端与第三开关SW2的另一端连接，用于连接电压支撑模块32的一端。结合图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态泄能装置，用于在直流输电系统连续换相失败时，对直流电能进行泄能，其特征在于，包括：正极连接端、负极连接端和泄能装置，所述泄能装置与所述正极连接端和/或所述负极连接端之间设置有第一开关，所述泄能装置包括：可控投切模块，用于控制所述动态泄能装置投入直流输电线或从直流输电线上切除；泄能模块，所述泄能模块的一端与可控投切模块的第一端连接，用于消耗直流电能；电压支撑模块，所述电压支撑模块的一端与可控投切模块的第二端连接，所述电压支撑模块的另一端与所述泄能模块的另一端连接，用于为逆变侧换流器闭锁提供电压。

【技术特征摘要】
1.一种动态泄能装置，用于在直流输电系统连续换相失败时，对直流电能进行泄能，其特征在于，包括：正极连接端、负极连接端和泄能装置，所述泄能装置与所述正极连接端和/或所述负极连接端之间设置有第一开关，所述泄能装置包括：可控投切模块，用于控制所述动态泄能装置投入直流输电线或从直流输电线上切除；泄能模块，所述泄能模块的一端与可控投切模块的第一端连接，用于消耗直流电能；电压支撑模块，所述电压支撑模块的一端与可控投切模块的第二端连接，所述电压支撑模块的另一端与所述泄能模块的另一端连接，用于为逆变侧换流器闭锁提供电压。2.如权利要求1所述的动态泄能装置，其特征在于，所述可控投切模块包括：二极管，第二开关和第三开关；二极管的正极与第二开关的一端连接用于连接所述正极连接端或所述负极连接端，二极管的负极与第三开关的一端连接，用于连接所述泄能模块的一端，第二开关的另一端与第三开关的另一端连接，用于连接所述电压支撑模块的一端。3.如权利要求1或2所述的动态泄能装置，其特征在于，所述泄能模块包括电阻。4.如权利要求1或2所述的动态泄能装置，其特征在于，所述电压支撑模块包括电容。5.一种动态泄能设备，其特征在于，所述动态泄能设备包括：如权利要求1-4任意一项所述的动态泄能装置；检测装置，与直流输电线连接，用于检测直流输电系统的运行状态；控制终端，分别与所述动态泄能装置和所述检测装置连接，用于在接收到故障清除信号时，控制所述第一开关断开，以使所述动态泄能装置退出运行。6.如权利要求5所述的动态泄能设备，其特征在于，所述控制终端还用于在...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺之渊，刘栋，朱琳，常斌，谷怀广，李方媛，江晨，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，全球能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11