一种直流电网组合测试模型制造技术

本发明专利技术涉及一种直流电网组合测试模型，由直流子网络或系统组成，包括：陆地新能源直流电网DCS-A、多端LCC直流系统DCS-B、小型分布式能源直流电网DCS-C、海上风电VSC直流电网DCS-D和点对点直流系统DCS-E；陆地新能源直流电网DCS-A均通过高压直流输电线和高压交流输电线将电能输送到多端LCC直流系统DCS-B和小型分布式能源直流电网DCS-C的负荷中心；海上风电VSC直流电网DCS-D均通过高压直流输电线和高压交流输电线将电能输送到多端LCC直流系统DCS-B和小型分布式能源直流电网DCS-C的负荷中心。本发明专利技术提供的技术方案考虑了直流电网在不用场合中的应用，具有直流电压等级的多样性以满足不用应用场合的需求，具备直流电网的基本特征，且各功能区域可灵活组合、规模适当，具备良好的通用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种直流输电网络的模型，具体涉及一种直流电网组合测试模型。
技术介绍
直流电网是由大量直流端以直流形式互联组成的能量传输系统，国际大电网会议(CIGRE)组织定义的直流电网是：由多个网状和辐射状联接的变换器组成的直流网络，是实施新的能源战略和优化能源资源配置的重要平台，涵盖了输电、变电、配电等环节。利用先进的直流输电技术，可实现大规模可再生能源发电的接入及大容量长距离输送，可提高能源利用效率，确保安全、可靠、优质的电力供应。直流电网不存在交流电网固有的同步稳定问题，传输距离基本不受限制，能够实现大范围的潮流调节和控制，对可再生能源发电具有重要支撑作用，并具有网络损耗小、对通信干扰小等众多优点。随着电压源型换流器、直流断路器、直流变换器、直流电缆等技术发展日臻成熟，直流电网技术的发展成为可能，并且在大规模分布式可再生能源接入、海洋群岛供电、海上风电场群集中送出、新型城市电网构建等方面，被认为是最有效的技术方案，已成为未来智能电网发展的重要方向。直流电网是解决我国西部可再生能源高效开发利用和海上风电场并网问题的最有效技术方案。通过在我国西部地区大范围内采用直流输电网络技术，将其中的风电、水电、火电等电源进行互联，然后再通过大容量、远距离的多条特高压混合/柔性直流输电线路将其输送到东南部沿海地区。一方面，通过这些电源侧的互联，可以在西部地区大范围内平抑可再生能源发电的波动性、间歇性等问题，最大限度的降低其对电网产生的冲击，并可有效的降低目前大量存在的弃风、弃光等问题，实现可再生能源的有效开发利用；另一方面，通过直流输电网络实现多受端供电、多落点供电的直流电力传输新格局，可有效降低换相失败等问题的出现，提升现有直流输电工程运行可靠性，从而提高整个交直流混合大电网的安全性。因此，建成以清洁化的具备接纳大规模可再生能源电力能力和智能化为主要特征的下一代电网，将成为未来我国电网发展的趋势和方向。由于地域和经济发展的影响，欧洲国家普遍面临着供电走廊紧张、调整能源结构等重大问题，建设大规模直流电网有利于其能源的优化配置，同时能够解决由于大范围风电接入引起的系统安全隐患，因此其发展极为迅速。预计在10～20年时间内，欧洲范围内将有望建成以柔性直流为基础、主干网在500kV以上等级的、10GW以上的输送容量为主的区域性直流
电网。欧美国家在直流电网方面的研究开展已经比较广泛，并针对多个重点问题开始开展深入的研究。未来10～20年内，将是直流电网技术快速发展的阶段，也是直流电网建设的初级阶段。而直流电网的建模仿真、运行控制、应用规划等技术，是发展直流电网的基础，这些技术的研究和开发都需要基于一定应用场合下的直流电网模型开展。直流电网通用模型可用于直流电网的稳态及暂态运行特性、直流电网的控制与保护策略等一系列研究，建立直流电网通用模型可为直流电网领域的科研工作者提供统一的研究平台，使得不同国家、不同研究机构的相关研究成果可以完全共享、互做参照且具有可比性，从而推进直流电网系统设计、设备选型的标准化，为直流电网的系统研究提供指导，促进直流电网运行准则的制订。此外，直流电网在不同应用场合下的拓扑结构、电压等级、运行特性均存在较大差异，而目前尚无能够满足不同应用场合应用研究的直流电网通用模型，研究人员基于各自不同的直流电网模型开展相同的研究会得到不同的结果，使得不同的研究结果缺乏对比依据，难于比较且无法共享，这对直流电网相关技术成果的形成带来很大困难。因此，建立一个具有广泛适用性的直流电网通用模型作为统一的研究和测试平台，对于直流电网关键技术的研究和标准化具有十分重要的意义。直流电网通用模型的主要特点需求如下：1、具有广泛的适用性。直流电网通用模型应包含直流电网的不同应用场合，例如陆地新能源及储能并网、远距离大功率传输、海上风电送出、改善多馈入区域常规直流输电换相失败问题、混合直流电网以及大型城市供电等，以满足直流电网在不同场合研究的需要；2、直流电压等级的多样性。由于直流电网需满足不用场合的应用需求，相应的，直流电网通用模型根据不用应用场合设计设定直流电压等级；3、各功能区域可灵活组合、规模适当。具有通用性的直流电网通用模型应在保证代表不同应用场合的功能区域结构设计合理、满足应用需求的情况下，具备功能区规模最小、节点数最少的特点，同时各功能区域可灵活组合。4、系统参数可调整，具有良好的通用性。模型的交直流电压等级、线路长度、换流器容量、传输容量均可根据需要调整，使得模型具有良好的通用性。然而，现有的直流电网测试模型仅针对海上风电并网这一应用背景设计的，难于应用到陆地新能源及储能并网、远距离大功率传输、改善多馈入区域常规直流输电换相失败问题、混合直流电网以及大型城市供电等不同领域的研究。目前尚无适用于陆地新能源及储能并网、远距离大功率传输、海上风电送出、改善多馈入区域常规直流输电换相失败问题、混合直流
电网以及大型城市供电等其他应用场合的直流电网通用模型。
技术实现思路
为解决上述现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种直流电网组合测试模型，该模型设计考虑了直流电网各种不同的应用场合，符合直流电网的技术特点，各功能区域可灵活组合、规模适当，具备良好的通用性。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的：本专利技术提供一种直流电网组合测试模型，其改进之处在于，所述直流电网组合测试模型由直流子网络或系统组成，包括：陆地新能源直流电网DCS-A、多端LCC直流系统DCS-B、小型分布式能源直流电网DCS-C、海上风电VSC直流电网DCS-D和点对点直流系统DCS-E；所述陆地新能源直流电网DCS-A均通过高压直流输电线和高压交流输电线将电能输送到多端LCC直流系统DCS-B和小型分布式能源直流电网DCS-C的负荷中心；所述海上风电VSC直流电网DCS-D均通过高压直流输电线和高压交流输电线将电能输送到多端LCC直流系统DCS-B和小型分布式能源直流电网DCS-C的负荷中心；所述陆地新能源直流电网DCS-A、多端LCC直流系统DCS-B、小型分布式能源直流电网DCS-C、海上风电VSC直流电网DCS-D和点对点直流系统DCS-E组成直流电网组合测试模型的主模型DCS-M。进一步地，所述陆地新能源直流电网DCS-A包括VSC换流站A1、A2、A3和A4、公共VSC换流站E1、DC/DC变换器、带储能风机和风机，所述陆地新能源直流电网DCS-A的直流电压等级为±400kV，用于研究直流电网在大型风、水、火资源打捆送出战略发展计划中的应用；公共VSC换流站E1以及VSC换流站A1、A2和A3均通过直流线路依次连接；所述VSC换流站A4通过直流线路分别与VSC换流站A2和A3连接；所述VSC换流站A1和A3均配置有带储能风机；所述VSC换流站A2和A3均配置有风机；所述DC/DC变换器通过直流线路与VSC换流站A4连接且位于在陆地新能源直流电网DCS-A和多端LCC直流系统DCS-B之间。进一步地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流电网组合测试模型，其特征在于，所述直流电网组合测试模型由直流子网络或系统组成，包括：陆地新能源直流电网DCS‑A、多端LCC直流系统DCS‑B、小型分布式能源直流电网DCS‑C、海上风电VSC直流电网DCS‑D和点对点直流系统DCS‑E；所述陆地新能源直流电网DCS‑A通过高压直流输电线和高压交流输电线将电能输送到多端LCC直流系统DCS‑B和小型分布式能源直流电网DCS‑C的负荷中心；所述海上风电VSC直流电网DCS‑D通过高压直流输电线和高压交流输电线将电能输送到多端LCC直流系统DCS‑B和小型分布式能源直流电网DCS‑C的负荷中心；所述陆地新能源直流电网DCS‑A、多端LCC直流系统DCS‑B、小型分布式能源直流电网DCS‑C、海上风电VSC直流电网DCS‑D和点对点直流系统DCS‑E组成直流电网组合测试模型的主模型DCS‑M。

【技术特征摘要】
1.一种直流电网组合测试模型，其特征在于，所述直流电网组合测试模型由直流子网络或系统组成，包括：陆地新能源直流电网DCS-A、多端LCC直流系统DCS-B、小型分布式能源直流电网DCS-C、海上风电VSC直流电网DCS-D和点对点直流系统DCS-E；所述陆地新能源直流电网DCS-A通过高压直流输电线和高压交流输电线将电能输送到多端LCC直流系统DCS-B和小型分布式能源直流电网DCS-C的负荷中心；所述海上风电VSC直流电网DCS-D通过高压直流输电线和高压交流输电线将电能输送到多端LCC直流系统DCS-B和小型分布式能源直流电网DCS-C的负荷中心；所述陆地新能源直流电网DCS-A、多端LCC直流系统DCS-B、小型分布式能源直流电网DCS-C、海上风电VSC直流电网DCS-D和点对点直流系统DCS-E组成直流电网组合测试模型的主模型DCS-M。2.如权利要求1所述的直流电网组合测试模型，其特征在于，所述陆地新能源直流电网DCS-A包括VSC换流站A1、A2、A3和A4、公共VSC换流站E1、DC/DC变换器、带储能风机和风机，所述陆地新能源直流电网DCS-A的直流电压等级为±400kV，用于研究直流电网在大型风、水、火资源打捆送出战略发展计划中的应用；公共VSC换流站E1以及VSC换流站A1、A2和A3均通过直流线路依次连接；所述VSC换流站A4通过直流线路分别与VSC换流站A2和A3连接；所述VSC换流站A1和A3配置有带储能风机；所述VSC换流站A2和A3配置有风机；所述DC/DC变换器通过直流线路与VSC换流站A4连接且位于在陆地新能源直流电网DCS-A和多端LCC直流系统DCS-B之间。3.如权利要求1所述的直流电网组合测试模型，其特征在于，所述多端LCC直流系统DCS-B包括LCC换流站B1、B2、B3和B4、光伏电源和交流电源；所述多端LCC直流系统DCS-B的典型直流电压等级为±800kV，用于研究多馈入区域形成多端LCC直流系统的可行性及其在改善常规直流输电换相失败问题中的应用；所述LCC换流站B1、B2、B3和B4通过直流线路依次连接；点对点直流系统DCS-E中的VSC换流站E2和光伏电源均与所述LCC换流站B1连接；所述交流电源与LCC换流站B4连接；所述多端LCC直流系统DCS-B为负荷区和多馈入、多落点区域的多端LCC-HVDC直流组网区。4.如权利要求1所述的直流电网组合测试模型，其特征在于，所述小型分布式能源直流电网DCS-C包括VSC换流站C1、C2、C3和C5、两个DC/DC变换器和直流光伏发电站；所述小型分布式能源直流电网DCS-C的典型直流电压等级为±100kV和±200kV，用于研究
\t直流电网在小型水电、风电和光伏分布式能源以及直流负荷接入领域的应用；所述VSC换流站C1、C2和C3通过直流线路依次连接后均与交流系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：安婷，汤广福，贺之渊，吴亚楠，庞辉，杨杰，孔明，韩丛达，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网智能电网研究院，国网安徽省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11