一种混合分层直流输电系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种混合分层直流输电系统及方法，其包括整流侧，以及与所述整流侧通过不少于两个电压等级的直流线路连接的逆变侧；所述整流侧包括N个换流站单元，所述换流站单元串联构成换流站单元组，所述换流站单元组包括第1个换流站单元、与所述第1个换流站单元串联的第2个换流站单元、与所述第2个换流站单元串联的第3个换流站单元直至第N个换流站单元；所述逆变侧内设置有多个所述换流站单元组；所述整流侧的N个所述换流站单元通过M条所述直流线路分别对应M个所述逆变侧。本发明专利技术能够增加大容量送端的送出效率，有利于节约基建投资并有效利用换流站单元。

A hybrid layered DC transmission system and method

The invention relates to a hybrid layered HVDC transmission system and method, which comprises a rectifier side and an inverter side connected with the rectifier side through a DC line of no less than two voltage levels; the rectifier side comprises N converter station units, the converter station units in series form a converter station unit group, and the converter station unit group. Including a first converter station unit, a second converter station unit in series with the first converter station unit, a third converter station unit in series with the second converter station unit, and a third converter station unit up to the N th converter station unit; a plurality of said converter station units are arranged on the inverting side; and the N said converter station units on the rectifying side pass through the M. The DC lines are corresponding to the M inverting side respectively. The invention can increase the delivery efficiency of the large capacity transmitter, and is beneficial to saving the capital construction investment and effectively utilizing the converter station unit.

【技术实现步骤摘要】
一种混合分层直流输电系统及方法
本专利技术涉及一种电力系统输配电
，特别是关于一种混合分层直流输电系统及方法。
技术介绍
按照蒙-中、中-韩、韩-日三个联网工程统筹规划的思路，为尽可能减小对过境电网的影响，采用多端混合直流方式实现一个送端(蒙古)、三个受端。目前直流输电的接入方式采用按线路电压最高等级经输电线路将电能输送到另一个站的常规方式，换流器组件之间并不经输电线路引出并输送电能到另外站点。然而，这种常规接线会导致换流站重复建设或换流站单元无法有效利用。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种混合分层直流输电系统及方法，其不仅能够减少换流站的重复建设，还能够改善换流组件的有效利用。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种混合分层直流输电系统，其特征在于：该系统包括整流侧，以及与所述整流侧通过不少于两个电压等级的直流线路连接的逆变侧；所述整流侧包括N个换流站单元，所述换流站单元依次串联构成换流站单元组；所述逆变侧内设置有多个所述换流站单元组；所述整流侧的N个所述换流站单元通过M条所述直流线路分别对应M个所述逆变侧；其中，N>＝2，且N>＝M>＝2。进一步，所述直流线路的电压等级为M个。进一步，所述换流站单元均包括依次串联的换流母线、换流变压器和换流器；每个所述换流器均与一个所述换流变压器连接。进一步，所述换流站单元为一个或多个并联。进一步，所述换流器采用电网换相换流器LCC或电压源型换流器VSC。进一步，所述系统为单极结构混合分层直流输电系统或双极结构混合分层直流输电系统。进一步，所述混合分层直流输电系统为单极结构混合分层直流输电系统，该系统的1个整流侧包括R个换流站单元，S个逆变侧及S个电压等级的直流线路；所述整流侧第1个换流站单元的一端接地或接金属回线，所述整流侧第1个换流站单元的另一端与所述整流侧第2个换流站单元的一端连接，且通过所述直流线路和第1个所述逆变侧内换流站单元组一端连接或不连接，如果连接则所述第1个逆变侧内换流站单元组另一端采用接地或接金属回线；所述整流侧第x个换流站单元与所述整流侧第x+1个换流站单元的一端连接，所述整流侧第x个换流站单元的另一端通过所述直流线路和第y个所述逆变侧内换流站单元组一端连接或不连接，如果连接则所述第y个逆变侧内换流站单元组另一端采用接地或接金属回线；所述整流侧第R个换流站单元的另一端通过所述直流线路和第S个所述逆变侧内换流站单元组一端连接，所述第S个逆变侧内换流站单元组另一端采用接地或接金属回线；其中，R-1>＝x>＝2，S-1>＝y>＝1。进一步，所述混合分层直流输电系统为双极结构混合分层直流输电系统，该系统的1个整流侧包括2K个换流站单元，L个逆变侧及L个正负对称电压等级的直流线路；所述整流侧第K个换流站单元与所述整流侧第K+1个换流站单元的中性点接地，所述整流侧第K个换流站单元的另一端与所述整流侧第K-1个换流站单元的一端连接，与通过所述直流线路和第1个所述逆变侧内换流站单元组一端连接，所述整流侧第K+1个换流站单元的另一端与所述整流侧第K+2个换流站单元的一端连接，并通过所述直流线路和第1个逆变侧内换流站单元组另一端连接，所述第1个逆变侧内换流站单元组两端均与所述直流线路连接，则所述第1个逆变侧内换流站单元组的中性点接地；所述整流侧第x个换流站单元的另一端与所述整流侧第x-1个换流站单元的一端连接，与通过所述直流线路和第y个所述逆变侧内换流站单元组一端连接，所述整流侧第2K+1-x个换流站单元的另一端与所述整流侧第2K+2-x个换流站单元的一端连接，与通过所述直流线路和所述第y个逆变侧内换流站单元组另一端连接，所述第y个逆变侧内换流站单元组两端均与所述直流线路连接，则所述第y个逆变侧内换流站单元组的中性点接地；所述整流侧第1个换流站单元的另一端通过所述直流线路和所述第L个逆变侧内换流站单元组一端连接，所述整流侧第2K个换流站单元的另一端通过所述直流线路和所述第L个逆变侧内换流站单元组另一端连接，所述第L个逆变侧内换流站单元组另一端采用接地或接金属回线；其中，K-1>＝x>＝2，L-1>＝y>＝1。一种混合分层直流输电系统实现方法，其特征在于包括以下步骤：设置整流侧的步骤，以及设置与整流侧通过不少于两个电压等级的直流线路连接的逆变侧的步骤；所述整流侧设置步骤包括设置N个换流站单元，所述换流站单元依次串联构成换流站单元组的步骤；在逆变侧内设置有多个所述换流站单元组的步骤；所述整流侧的N个所述换流站单元通过M条所述直流线路分别对应M个所述逆变侧的步骤；其中，N>＝2，且N>＝M>＝2。进一步，设置由换流母线、换流变压器和换流器依次串联构成所述换流站单元的步骤；每个所述换流器均与一个所述换流变压器连接。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本专利技术提供一种混合分层直流输电系统，一方面能够增加大容量送端的送出效率，另一方面有利于节约基建投资并有效利用换流站单元。附图说明图1是本专利技术的换流站单元结构示意图；其中，图1a是电网换相换流器LCC，图1b是电压源型换流器VSC；图2是本专利技术实施例中单极结构混合分层直流输电系统结构示意图，R＝2,S＝2；图3是本专利技术实施例中双极结构混合分层直流输电系统结构示意图，K＝2,L＝2。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。术语“上”、“下”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。另外，本专利技术中字符“/”，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”以及它们任何的变形，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、产品或者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。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本专利技术提供一种混合分层直流输电系统，其包括整流侧，以及与整流侧通过不少于两个电压等级的直流线路连接的逆变侧。整流侧包括N个换流站单元(N>＝2)，换流站单元通过串联构成换流站单元组，换流站单元组包括第1个换流站单元、与第1个换流站单元串联的第2个换流站单元、与第2个换流站单元串联的第3个换流站单元直至与第N-1个换流站单元串联的第N个换流站单元。逆变侧内设置有多个换流站单元组，并对换流站单元组内换流站单元数目无限制；理论上整流侧的N个换流站单元可通过M条直流线路分别对应M个逆变侧(N>＝M>＝2)；直流线路的电压等级为M个。换流站单元均包括电网换相换流器LCC或电压源型换流器VSC、换流变压器以及交流母本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合分层直流输电系统，其特征在于：该系统包括整流侧，以及与所述整流侧通过不少于两个电压等级的直流线路连接的逆变侧；所述整流侧包括N个换流站单元，所述换流站单元依次串联构成换流站单元组；所述逆变侧内设置有多个所述换流站单元组；所述整流侧的N个所述换流站单元通过M条所述直流线路分别对应M个所述逆变侧；其中，N>＝2，且N>＝M>＝2。

【技术特征摘要】
1.一种混合分层直流输电系统，其特征在于：该系统包括整流侧，以及与所述整流侧通过不少于两个电压等级的直流线路连接的逆变侧；所述整流侧包括N个换流站单元，所述换流站单元依次串联构成换流站单元组；所述逆变侧内设置有多个所述换流站单元组；所述整流侧的N个所述换流站单元通过M条所述直流线路分别对应M个所述逆变侧；其中，N>＝2，且N>＝M>＝2。2.如权利要求1所述系统，其特征在于：所述直流线路的电压等级为M个。3.如权利要求1所述系统，其特征在于：所述换流站单元均包括依次串联的换流母线、换流变压器和换流器；每个所述换流器均与一个所述换流变压器连接。4.如权利要求3所述系统，其特征在于：所述换流站单元为一个或多个并联。5.如权利要求3或4所述系统，其特征在于：所述换流器采用电网换相换流器LCC或电压源型换流器VSC。6.如权利要求1-4任一项所述系统，其特征在于：所述系统为单极结构混合分层直流输电系统或双极结构混合分层直流输电系统。7.如权利要求6所述系统，其特征在于：所述混合分层直流输电系统为单极结构混合分层直流输电系统，该系统的1个整流侧包括R个换流站单元，S个逆变侧及S个电压等级的直流线路；所述整流侧第1个换流站单元的一端接地或接金属回线，所述整流侧第1个换流站单元的另一端与所述整流侧第2个换流站单元的一端连接，且通过所述直流线路和第1个所述逆变侧内换流站单元组一端连接或不连接，如果连接则所述第1个逆变侧内换流站单元组另一端采用接地或接金属回线；所述整流侧第x个换流站单元与所述整流侧第x+1个换流站单元的一端连接，所述整流侧第x个换流站单元的另一端通过所述直流线路和第y个所述逆变侧内换流站单元组一端连接或不连接，如果连接则所述第y个逆变侧内换流站单元组另一端采用接地或接金属回线；所述整流侧第R个换流站单元的另一端通过所述直流线路和第S个所述逆变侧内换流站单元组一端连接，所述第S个逆变侧内换流站单元组另一端采用接地或接金属回线；其中，R-1>＝x>＝2，S-1>＝y>＝1。8.如权利要求6所述系统，其特征在于：所述混合分层直流输电系统为双极结构混合分层直...

【专利技术属性】
技术研发人员：高得力，刘建琴，马为民，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11