一种对称单极型柔性直流换流站制造技术

本发明专利技术涉及柔性直流输电技术领域，公开了一种对称单极型柔性直流换流站，包括模块化多电平换流器、变压器和接地模块，变压器的输入端用于与交流电网连接，变压器的输出端与模块化多电平换流器的输入端连接，变压器的阀侧绕组的中性点通过接地模块接地，变压器的网侧绕组的中性点根据背靠背柔性直流输电系统的交流母线电压选择相应的接地方式；接地模块包括串联的大电阻单元和大电感单元。本发明专利技术的对称单极型柔性直流换流站能够采用零序注入等优化的系统设计方法，以降低设备投资；而且使用的设备数量相对较少，结构更为简单化，从而降低了成本。此外，本发明专利技术的对称单极型柔性直流换流站的接地效果良好，为全站设备提供了有效的地电位参考。

A symmetrical monopole flexible DC converter station

【技术实现步骤摘要】
一种对称单极型柔性直流换流站
本专利技术涉及柔性直流输电
，特别是涉及一种对称单极型柔性直流换流站。
技术介绍
柔性直流输电作为新一代的直流输电技术，相比于交流输电和常规直流输电，其在传输能量的同时，还能灵活地调节与之相连的交流系统电压，具有可控性较好、运行方式灵活等显著优点，因而被广泛地应用于风电并网、无源网络供电、电网异步互联等场景。目前，现有的柔性直流换流站一般由换流器和换流变压设备等组成。其中，柔性直流换流站主要采用以下两种方式接地；第一种方式是：在柔性直流换流站中的变压器阀侧绕组中性点经大电阻接地，如图1所示；第二种方式是：在柔性直流换流站中的变压器阀侧位置经星型连接电抗器接地，如图2所示。但是，本专利技术人在实施本专利技术的过程中，发现现有技术至少存在以下技术问题：当柔性直流换流站采用第一种方式接地时，尽管接地效果良好，但是会导致柔性直流换流站无法采用零序注入等优化的系统设计方法，以降低设备投资；而当柔性直流换流站采用第二中方式接地时，使用设备数量较多，增加了柔性直流换流站成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种对称单极型柔性直流换流站，能够采用零序注入等优化的系统设计方法，以降低设备投资，而且使用的设备数量相对较少。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种对称单极型柔性直流换流站，包括模块化多电平换流器、变压器和接地模块，所述变压器的输入端用于与交流电网连接，所述变压器的输出端与所述模块化多电平换流器的输入端连接，所述变压器的阀侧绕组的中性点通过所述接地模块接地，所述变压器的网侧绕组的中性点根据所述背靠背柔性直流输电系统的交流母线电压选择相应的接地方式；其中，所述接地模块包括串联的大电阻单元和大电感单元。作为优选方案，所述变压器的阀侧绕组的中性点通过所述接地模块接地，具体为：所述变压器的阀侧绕组的中性点与所述大电阻单元的第一端连接，所述大电阻单元的第二端与所述大电感单元的第一端连接，所述大电感单元的第二端接地。作为优选方案，所述变压器的阀侧绕组的中性点通过所述接地模块接地，具体为：所述变压器的阀侧绕组的中性点与所述大电感单元的第一端连接，所述大电感单元的第二端与所述大电阻单元的第一端连接，所述大电阻单元的第二端接地。作为优选方案，所述大电阻单元为电阻器。作为优选方案，所述大电感单元为干式空心电抗器或电压互感器。与现有技术相比，本专利技术提供一种对称单极型柔性直流换流站，通过使所述对称单极型柔性直流换流站中的所述变压器的阀侧绕组的中性点通过串联的所述大电阻单元和大电感单元接地，使得所述对称单极型柔性直流换流站能够采用零序注入等优化的系统设计方法，以降低设备投资；而且，使用的设备数量相对较少，使得所述对称单极型柔性直流换流站的结构更为简单化，从而降低了成本。此外，本专利技术实施例的所述对称单极型柔性直流换流站的接地效果良好，能够为全站设备提供有效的地电位参考。附图说明图1是现有技术中的对称单极型柔性直流换流站的一种接地方式示意图；图2是现有技术中的对称单极型柔性直流换流站的另一种接地方式示意图；图3是本专利技术实施例提供的对称单极型柔性直流换流站的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的模块化多电平换流器的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种功率单元的结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的另一种功率单元的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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作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。参见图3，是本专利技术实施例提供的对称单极型柔性直流换流站的结构示意图。在本专利技术实施例中，所述对称单极型柔性直流换流站包括模块化多电平换流器1、变压器2和接地模块3，所述变压器2的输入端用于与交流电网连接，所述变压器2的输出端与所述模块化多电平换流器1的输入端连接，所述变压器2的阀侧绕组的中性点通过所述接地模块3接地，所述变压器2的网侧绕组的中性点根据所述背靠背柔性直流输电系统的交流母线电压选择相应的接地方式；其中，所述接地模块3包括串联的大电阻单元31和大电感单元32。具体地，所述变压器2的输入端通过交流母线与所述交流电网连接；所述变压器2的阀侧绕组的中性点通过所述接地模块3接地，具体表现为：所述变压器2的阀侧绕组的中性点与所述接地模块3的一端连接，所述接地模块3的另一端接地。所述变压器2的网侧绕组的中性点可以根据所述对称单极型柔性直流换流站的交流母线电压选择接地或不接地的方式。在本专利技术实施例中，所述对称单极型柔性直流换流站的工作原理，具体为：所述交流电网输出的交流电经所述交流母线输入，流经所述变压器2后，经所述模块化多电平换流器1转换为直流电并输出。在本专利技术实施例中，通过使所述对称单极型柔性直流换流站中的所述变压器2的阀侧绕组的中性点通过串联的所述大电阻单元31和大电感单元32接地，使得所述对称单极型柔性直流换流站能够采用零序注入等优化的系统设计方法，以降低设备投资；而且，使用的设备数量相对较少，使得所述对称单极型柔性直流换流站的结构更为简单化，从而降低了成本。此外，本专利技术实施例的所述对称单极型柔性直流换流站的接地效果良好，能够为全站设备提供有效的地电位参考。需要说明的是，所述零序注入设计方法，具体为：在柔性直流换流站的输出电压中注入一定含量的零序分量(一般为三次谐波)，以此在相同的相电压峰值条件下，获得更高的线电压峰值，提高直流电压利用率。在一种优选实施方式中，所述变压器2的阀侧绕组的中性点通过所述接地模块3接地，具体为：所述变压器2的阀侧绕组的中性点与所述大电阻单元31的第一端连接，所述大电阻单元31的第二端与所述大电感单元32的第一端连接，所述大电感单元32的第二端接地。在另一种优选实施方式中，所述变压器2的阀侧绕组的中性点通过所述接地模块3接地，具体为：所述变压器2的阀侧绕组的中性点与所述大电感单元32的第一端连接，所述大电感单元32的第二端与所述大电阻单元31的第一端连接，所述大电阻单元31的第二端接地。在本专利技术实施例中，所述大电阻单元31的类型可以根据实际使用情况设置，只需满足确保所述大电阻单元31具有较大的电阻值即可；工程经验中所述大电阻单元31的电阻值一般为千欧级别。为了使结构简单化，以降低成本，优选地，本实施例中所述大电阻单元31为电阻器。此外，所述大电感单元32的类型也可以根据实际使用情况设置，只需满足确保所述大电感单元32具有较大的电感值即可；工程经验中所述大电感单元32的电感值一般为千亨特级别。为了使结构简单化，以降低成本，优选地，本实施例中所述大电感单元32为干式空心电抗器或能够等效为电感的其它设备，比如电压互感器。在本专利技术实施例中，柔性直流换流站存在零序通路，在柔性直流换流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对称单极型柔性直流换流站，其特征在于，包括模块化多电平换流器、变压器和接地模块，所述变压器的输入端用于与交流电网连接，所述变压器的输出端与所述模块化多电平换流器的输入端连接，所述变压器的阀侧绕组的中性点通过所述接地模块接地，所述变压器的网侧绕组的中性点根据所述背靠背柔性直流输电系统的交流母线电压选择相应的接地方式；其中，所述接地模块包括串联的大电阻单元和大电感单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种对称单极型柔性直流换流站，其特征在于，包括模块化多电平换流器、变压器和接地模块，所述变压器的输入端用于与交流电网连接，所述变压器的输出端与所述模块化多电平换流器的输入端连接，所述变压器的阀侧绕组的中性点通过所述接地模块接地，所述变压器的网侧绕组的中性点根据所述背靠背柔性直流输电系统的交流母线电压选择相应的接地方式；其中，所述接地模块包括串联的大电阻单元和大电感单元。


2.如权利要求1所述的对称单极型柔性直流换流站，其特征在于，所述变压器的阀侧绕组的中性点通过所述接地模块接地，具体为：
所述变压器的阀侧绕组的中性点与所述大电阻单元的第一端连接，所述大电阻单元的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：周月宾，曹婉钰，许树楷，张楠，朱喆，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心，南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44