一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置，包括：发送装置，用电负载，换流器组，耗能单元及主控制器，其中，发送装置用于将电能通过换流器组发送至用电负载，当主控制器检测到柔性直流输电系统的功率超出第一预设阈值时，触发耗能单元，耗能单元消耗超出第一预设阈值的功率。本方案通过耗能单元消耗超出第一预设阈值的功率，以保证在柔性直流换流站在孤岛运行方式下，柔直系统的功率超出第一预设阈值时，由耗能单元进行多余功率的消耗，避免了过负荷问题的出现。

An AC Energy Consumption Device for Flexible DC Isolated Island Operation

The utility model discloses an AC energy dissipation device suitable for flexible DC island operation, which comprises a transmitting device, an electric load, a converter set, an energy dissipation unit and a main controller. The transmitting device is used to transmit electric energy to the electric load through a converter set. When the main controller detects that the power of the flexible DC transmission system exceeds the first preset threshold, the triggering consumption is triggered. The energy unit consumes power beyond the first preset threshold. In this scheme, the energy dissipation unit consumes power beyond the first preset threshold to ensure that when the power of the flexible DC converter station exceeds the first preset threshold, the energy dissipation unit consumes excess power and avoids the overload problem when the power of the flexible DC converter station exceeds the first preset threshold.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置
本技术涉及输电领域，尤其涉及一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置。
技术介绍
在直流输电系统采用孤岛运行方式时，当发生孤岛送端单极闭锁或受端换流站故障时会导致新能源无法外送。当柔性直流电网采用真双极接线方案时，由于具备双极运行和单极独立运行的能力，当一极发生故障后，未发生故障的一极能够维持正常运行，可以转带故障极的部分功率，但该情况可能导致非故障极出现过负荷的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置，以解决现有技术中柔性直流电网采用真双极接线方案时，非故障极转带故障极的部分功率，可能造成非故障极出现过负荷的问题，其具体方案如下：一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置，包括：发送装置，用电负载，换流器组，耗能单元及主控制器，其中：所述发送装置用于将电能通过换流器组发送至用电负载；所述主控制器用于检测柔性直流输电系统的功率，当检测到所述柔性直流输电系统的功率超出第一预设阈值时，触发所述耗能单元；所述耗能单元用于消耗所述超出第一预设阈值的功率。进一步的，所述耗能单元并联设置于传输电能至所述换流器组的交流母线上；进一步的，所述耗能单元包括：电阻；所述耗能单元通过所述电阻消耗所述超出第一预设阈值的功率。进一步的，所述耗能单元包括：第一耗能子单元，第二耗能子单元及第三耗能子单元，其中：所述第一耗能子单元的发送端与所述第二耗能子单元的接收端相连，所述第二耗能子单元的发送端与所述第三耗能子单元的接收端相连，所述第三耗能子单元的发送端与所述第一耗能子单元的接收端相连，所述第一耗能子单元的接收端、第二耗能子单元的接收端及第三耗能子单元的接收端分别与所述交流母线相连。进一步的，其特征在于，所述第一耗能子单元包括：第一晶闸管组及第一电阻，所述第一晶闸管组与所述第一电阻串联；所述第二耗能子单元包括：第二晶闸管组及第二电阻，所述第二晶闸管组与所述第二电阻串联；所述第三耗能子单元包括：第三晶闸管组及第三电阻，所述第三晶闸管组与所述第三电阻串联。进一步的，所述耗能单元包括：第四晶闸管组及第四电阻，所述第四晶闸管组的一端连接至所述交流母线，另一端与所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端连接至所述交流母线。进一步的，包括：耗能装置，所述耗能装置包括：至少一个耗能单元。进一步的，还包括：变压器，所述耗能装置通过所述变压器并联设置于所述交流母线上，所述变压器用于调节传输至所述耗能装置的电压。从上述技术方案可以看出，本申请公开的适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置，包括：发送装置，用电负载，换流器组，耗能单元及主控制器，其中，发送装置用于将电能通过换流器组发送至用电负载，当主控制器检测到柔性直流输电系统的功率超出第一预设阈值时，触发耗能单元，耗能单元消耗超出第一预设阈值的功率。本方案通过耗能单元消耗超出第一预设阈值的功率，以保证在柔性直流换流站在孤岛运行方式下，柔直系统的功率超出第一预设阈值时，由耗能单元进行多余功率的消耗，避免了过负荷问题的出现。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为本技术实施例公开的一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置的结构示意图；图2为本技术实施例公开的一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置的结构示意图；图3为本技术实施例公开的一种换流器组的结构示意图；图4为本技术实施例公开的一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置的结构示意图；图5为本技术实施例公开的一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置的结构示意图；图6为本技术实施例公开的一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置的结构示意图；图7为本技术实施例公开的一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置的结构示意图；图8为本技术实施例公开的一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置的结构示意图。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。本技术公开了一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置，其结构示意图如图1所示，包括：发送装置11，用电负载12，换流器组13，耗能单元14及主控制器15。其中，发送装置11用于将电能通过换流器组等设备发送至用电负载12。主控制器15用于检测柔性直流输电系统的功率，当检测到柔性直流输电系统的功率超出第一预设阈值时，触发耗能单元14。耗能单元14用于消耗超出第一预设阈值的功率。本实施例公开的适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置采用真双极方案，真双极是正负极加金属回线，如图2所示。包括：发送装置21，用电负载22，第一换流站23，第二换流站24及金属回线25。设上侧为正极，下侧为负极，即图2中极1为正极，极2为负极，其中，线路可以为电缆，也可以为架空线路。其中，极1与极2配置完全相同，是完全对称的结构，极1与极2中的MMC为模块化多电平换流器。电流通过正极沿着第一换流站23流到第二换流站24，然后通过负极从第二换流站24流回第一换流站23。若极2出现故障，则电流不能从第二换流站24流回第一换流站23，那么，在电流通过正极沿着第一换流站23流到第二换流站24之后，电流通过金属回线25从第二换流站24流回到第一换流站23。那么，在极2出现故障之前，系统采用的是双极运行，在极2出现故障之后，系统采用的是单极运行。在极2出现故障之前，极1与极2都带有功率，如：1000MW，其中，每一极的最大输送额定功率为1500MW。当极2出现故障后，系统的全部功率2000MW超过了极1的最大输送额定功率1500MW。在转带的情况下，极2的500MW功率会转带到极1上，此时，极1可以正常运行，但是，若极1转带的极2的功率大于500MW，同时进入换流站的能源不断涌入，就会出现过负荷、功率盈余的问题。具体的，系统出现单极运行的情况，可能是换流器故障，也可能是直流与交流部分的连接线故障等均会出现换流站中换流器闭锁的情况。其中，发送装置为电能发送装置，可以为：风机、太阳能等清洁能源，用电负载为交流负载。换流器组的结构示意图可以如图3所示，包括：极1换流器组与极2换流器组，其中：极1换流器组包括：第一极1换流器31及第二极1换流器32，极2换流器组包括：第一极2换流器33及第二极2换流器34。第一极1换流器31的一端与第二极1换流器32的一端相连，第二极1换流器32的另一端与第二极2换流器34的一端相连，第二极2换流器34的另一端与第一极2换流器33的一端相连，第一极2换流器33的另一端与第一极1换流器31的另一端相连的同时，接地。本实施例公开的适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置包括：耗能装置，耗能装置包括：不少于一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置，其特征在于，包括：发送装置，用电负载，换流器组，耗能单元及主控制器，其中：所述发送装置用于将电能通过换流器组发送至用电负载；所述主控制器用于检测柔性直流输电系统的功率，当检测到所述柔性直流输电系统的功率超出第一预设阈值时，触发所述耗能单元；所述耗能单元用于消耗所述超出第一预设阈值的功率。

【技术特征摘要】
1.一种适用于柔性直流孤岛运行时的交流耗能装置，其特征在于，包括：发送装置，用电负载，换流器组，耗能单元及主控制器，其中：所述发送装置用于将电能通过换流器组发送至用电负载；所述主控制器用于检测柔性直流输电系统的功率，当检测到所述柔性直流输电系统的功率超出第一预设阈值时，触发所述耗能单元；所述耗能单元用于消耗所述超出第一预设阈值的功率。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述耗能单元并联设置于传输电能至所述换流器组的交流母线上。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述耗能单元包括：电阻；所述耗能单元通过所述电阻消耗所述超出第一预设阈值的功率。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述耗能单元包括：第一耗能子单元，第二耗能子单元及第三耗能子单元，其中：所述第一耗能子单元的发送端与所述第二耗能子单元的接收端相连，所述第二耗能子单元的发送端与所述第三耗能子单元的接收端相连，所述第三耗能子单元的发送端与所述第一耗能子单元的接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振动，顾颖，宋巍，陈军法，王翀，柏峰，王玉强，袁亮，周生海，牛雪飞，于文博，金海望，陈习文，徐子轩，任文雪，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司检修分公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：北京,11