一种基于高压柔性直流输电线路的中频电源系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于高压柔性直流输电线路的中频电源系统，涉及电力系统发电输变电技术领域，电源模块发出的电能在经过变流器的频率转化、变压器的变压、集电线路的汇集及AC/DC换流站的换流操作后输送至高压直流输电线路。变流器可以将电源模块输送的电能的频率转化为处于预设频率范围内的中频频率，所以与变流器连接的变压器可以运行中频频率，是中频设备；AC/DC换流站也可以运行中频频率，是中频子系统，且转化后的频率大于预设基准频率，所以使得变压器和AC/DC换流站的功率密度增加，输变电成本降低。特别的，当电源模块为频率处于所述预设频率范围内的风力发电机组时，电源模块的功率密度也被提升。块的功率密度也被提升。块的功率密度也被提升。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高压柔性直流输电线路的中频电源系统


[0001]本专利技术涉及电力系统发电输变电
，特别是涉及一种基于高压柔性直流输电线路的中频电源系统。

技术介绍

[0002]随着新能源发电技术的发展，风力发电、光伏发电和储能电站得到迅速发展，尤其在西部的沙漠、隔壁、荒地地带。这些电源侧的能源过剩，必须向遥远的用电侧输送电能，才能有效地消纳新能源。然而在新能源系统中，往往电源侧与用电侧相距数百公里甚至数千公里，必须依靠高压直流输电线路进行传输，输送的过程通常是以高压直流电的形式通过高压直流输电线路从电源侧输送到用电侧。但现有的高压柔性输电线路的电源侧的设备存在功率密度低，输变电成本高等缺点。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种基于高压柔性直流输电线路的中频电源系统，电源模块发出的电能在经过变流器的频率转化、变压器的变压、集电线路的汇集及AC/DC换流站的换流操作后输送至高压直流输电线路。变流器可以将电源模块输送的电能的频率转化为处于预设频率范围内的中频频率，所以与变流器连接的变压器可以运行中频频率，是中频设备；AC/DC换流站也可以运行中频频率，是中频子系统，且转化后的频率大于预设基准频率，所以使得变压器和AC/DC换流站的功率密度增加，输变电成本降低。特别的，当电源模块为频率处于所述预设频率范围内的风力发电机组时，电源模块的功率密度也被提升。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于高压柔性直流输电线路的中频电源系统，包括：
[0005]N个电源模块，N个所述电源模块与N个变流器的输入端一一对应连接，N为不小于2的整数；
[0006]N个所述变流器，N个所述变流器的输出端与N个变压器的输入端一一对应连接，用于将所述电源模块输送的电能的频率转化为处于预设频率范围内的中频频率，所述中频频率大于预设基准频率；
[0007]N个所述变压器，N个所述变压器的输出端均与集电线路连接，用于将所述电能的电压值转换为第一预设电压值，所述电压值小于所述第一预设电压值；
[0008]所述集电线路，所述集电线路与AC/DC换流站的输入端连接；
[0009]所述AC/DC换流站，所述AC/DC换流站的输出端与高压直流输电线路连接，用于将所述电能转换为直流电能，并输送至所述高压直流输电线路。
[0010]优选地，所述电源模块包括：风力发电机组和/或光伏发电机组和/或储能电源。
[0011]优选地，所述风力发电机组为频率处于所述预设频率范围内的风力发电机组。
[0012]优选地，所述AC/DC换流站包括：
[0013]换流变压器，所述换流变压器的输入端与N个所述变压器的输出端连接，用于将N
个所述变压器输送的电能的电压值转换为第二预设电压值，所述第二预设电压值大于所述第一预设电压值；
[0014]AC/DC换流模块，所述AC/DC换流模块的输入端与所述换流变压器的输出端连接，输出端与所述高压直流输电线路连接，用于将所述换流变压器输送的电能转化为直流电能，并输送至所述高压直流输电线路。
[0015]优选地，还包括：
[0016]N个电力变压器，N个所述电力变压器的输入端与N个所述变压器的输出端一一对应连接，输出端均与所述集电线路连接，用于当所述AC/DC换流站的容量大于预设容量时，将所述变压器输送的电能的电压值转化为第三预设电压值，所述第三预设电压值大于所述第一预设电压值，所述第三预设电压值小于所述第二预设电压值。
[0017]优选地，还包括：
[0018]N个第一交流断路器，N个所述第一交流断路器的输入端与N个变压器的输出端一一对应连接，输出端均与所述集电线路的输入端连接。
[0019]优选地，还包括：
[0020]第二交流断路器，所述第二交流断路器的输入端与所述集电线路的输出端连接，输出端与所述AC/DC换流站连接。
[0021]本专利技术的目的是提供一种基于高压柔性直流输电线路的中频电源系统，电源模块发出的电能在经过变流器的频率转化、变压器的变压、集电线路的汇集及AC/DC换流站的换流操作后输送至高压直流输电线路。变流器可以将电源模块输送的电能的频率转化为处于预设频率范围内的中频频率，所以与变流器连接的变压器可以运行中频频率，是中频设备；AC/DC换流站也可以运行中频频率，是中频子系统，且转化后的频率大于预设基准频率，所以使得变压器和AC/DC换流站的功率密度增加，输变电成本降低。特别的，当电源模块为频率处于所述预设频率范围内的风力发电机组时，电源模块的功率密度也被提升。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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专利技术的一些实施例，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。
[0023]图1为本专利技术提供的一种基于高压柔性直流输电线路的中频电源系统的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术提供的另一种基于高压柔性直流输电线路的中频电源系统的结构示意图。
具体实施方式
[0025]本专利技术的核心是提供一种基于高压柔性直流输电线路的中频电源系统，电源模块发出的电能在经过变流器的频率转化、变压器的变压、集电线路的汇集及AC/DC换流站的换流操作后输送至高压直流输电线路。变流器可以将电源模块输送的电能的频率转化为处于预设频率范围内的中频频率，所以与变流器连接的变压器可以运行中频频率，是中频设备；
AC/DC换流站也可以运行中频频率，是中频子系统，且转化后的频率大于预设基准频率，所以使得变压器和AC/DC换流站的功率密度增加，输变电成本降低。特别的，当电源模块为频率处于所述预设频率范围内的风力发电机组时，电源模块的功率密度也被提升。
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
[0027]请参照图1，图1为本专利技术提供的一种基于高压柔性直流输电线路的中频电源系统的结构示意图。该系统包括：
[0028]N个电源模块1，N个电源模块1与N个变流器2的输入端一一对应连接，N为不小于2的整数；
[0029]本专利技术中，电源系统中包括电源模块，电源模块的作用是将电能输送到高压直流输电线路上，但其间需要经过变流器的频率转换，变压器的变压，以及AC/DC换流站5的换流，保证了方案的可靠性。
[0030]需要说明的是，电源模块可以为风力发电机组，光伏电源和储能电源其中的一个，也可以为风力发电机组，光伏电源和储能电源其中几种类型的组合。
[0031]N个变流器2，N个变流器2的输出端与N个变压器3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高压柔性直流输电线路的中频电源系统，其特征在于，包括：N个电源模块，N个所述电源模块与N个变流器的输入端一一对应连接，N为不小于2的整数；N个所述变流器，N个所述变流器的输出端与N个变压器的输入端一一对应连接，用于将所述电源模块输送的电能的频率转化为处于预设频率范围内的中频频率，所述中频频率大于预设基准频率；N个所述变压器，N个所述变压器的输出端均与集电线路连接，用于将所述电能的电压值转换为第一预设电压值，所述电压值小于所述第一预设电压值；所述集电线路，所述集电线路与AC/DC换流站的输入端连接；所述AC/DC换流站，所述AC/DC换流站的输出端与高压直流输电线路连接，用于将所述电能转换为直流电能，并输送至所述高压直流输电线路。2.如权利要求1所述的基于高压柔性直流输电线路的中频电源系统，其特征在于，所述电源模块包括：风力发电机组和/或光伏发电机组和/或储能电源。3.如权利要求2所述的基于高压柔性直流输电线路的中频电源系统，其特征在于，所述风力发电机组为频率处于所述预设频率范围内的风力发电机组。4.如权利要求1所述的基于高压柔性直流输电线路的中频电源系统，其特征在于，所述AC/DC换流站包括：换流变压器，所述换流变压器的输入端与N个所述变压器的输出端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠波，纪风才，杨德飞，
申请(专利权)人：海南金盘智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：