【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种海上换流站绝缘配合装置及方法，属于柔性直流输电领域。
技术介绍
1、近年来，柔性直流输电（vsc-hvdc）技术迅速发展，基于vsc-hvdc的海上风电并网系统具有控制方式灵活、无换相失败问题、实现有功功率和无功功率解耦等诸多优势，因此得到了广泛应用。目前，世界范围内已建或在建的海上风电经柔直并网工程均为对称单极系统，与传统柔性直流系统不同的是，用于风电场送出的柔性直流系统从陆上换流站开始，输电线路均采用电缆，因此可以只考虑操作过电压。为减轻海上换流站的重量和占地面积，在海上换流站处一般不装设接地设备，且取消平波电抗器的配置，并把桥臂电抗转移到换流器子模块和直流极线之间以限制直流线路的放电电流。基于上述海上换流站拓扑特点，针对其操作过电压进行绝缘配合的研究对过电压的抑制具有重要意义，但是目前还没有相应的研究成果。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种海上换流站绝缘配合装置及方法，解决了
技术介绍
中披露的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种海上换流站绝缘配合装置，包括通过参数实现相互配合的交流母线避雷器、联结变压器阀侧避雷器、桥臂电抗阀侧避雷器、桥臂电抗避雷器和直流线路避雷器；交流母线避雷器安装在联结变压器线路侧，联结变压器阀侧避雷器安装在联结变压器和换流阀之间，桥臂电抗阀侧避雷器安装在换流阀和桥臂电抗器之间，桥臂电抗避雷器跨接在桥臂电抗器两端，直流线路避雷器安装在海上换流站直流侧出口处；其中，参数包括避
4、交流母线避雷器的持续运行电压为交流系统海上换流站联结变压器的网侧侧最大持续运行电压；
5、联结变压器阀侧避雷器的持续运行电压为交流母线避雷器的持续运行电压通过联结变压器变比折算后的电压；
6、桥臂电抗阀侧避雷器的持续运行电压为直流线路避雷器的持续运行电压叠加桥臂电抗避雷器的持续运行电压；
7、桥臂电抗避雷器的持续运行电压为桥臂电感值乘以通过桥臂电抗器的交流电流；
8、直流线路避雷器的持续运行电压为系统柔性直流输电系统的最大直流电压叠加纹波电压；其中，纹波电压根据mmc子模块的参数和柔性直流输电系统控制策略的参数确定。
9、交流母线避雷器、联结变压器阀侧避雷器、桥臂电抗阀侧避雷器、直流线路避雷器的参考电压分别根据各自的荷电率确定；桥臂电抗避雷器的参考电压根据操作过电压计算确定。
10、参考电压为持续运行电压峰值与荷电率的比值。
11、交流母线避雷器的荷电率通常不超过0.8；
12、联结变压器阀侧避雷器的荷电率为0.5~0.8；
13、桥臂电抗阀侧避雷器的荷电率为0.7~0.82；
14、直流线路避雷器的荷电率为0.7~0.82；
15、桥臂电抗避雷器的荷电率根据桥臂电抗避雷器两端的最大操作过电压确定。
16、交流母线避雷器操作过电压计算考虑桥臂短路故障；
17、联结变压器阀侧避雷器操作过电压计算考虑阀顶对地故障；
18、桥臂电抗阀侧避雷器和直流线路避雷器操作过电压计算考虑海上换流站直流出口单极接地故障；
19、桥臂电抗避雷器操作过电压计算考虑海上换流站直流出口双极短路故障。
20、交流母线避雷器为交流避雷器，联结变压器阀侧避雷器为非标准避雷器，桥臂电抗阀侧避雷器为直流避雷器，桥臂电抗避雷器为交流避雷器，直流线路避雷器为直流避雷器。
21、一种海上换流站绝缘配合方法，采用上述海上换流站绝缘配合装置，采用仿真方式确定各个避雷器的参数，通过各个避雷器单独或组合，限制海上换流站中的操作过电压，实现海上换流站的绝缘配合。
22、本专利技术所达到的有益效果：本专利技术在现有海上换流站配置若干避雷器，这些避雷器通过参数实现相互配合，从而实现风电场经柔性直流送出系统海上换流站的绝缘配合，可有效抑制海上换流站可能出现的操作过电压，可降低了换流站设备的绝缘水平。
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1.一种海上换流站绝缘配合装置，其特征在于，包括通过参数实现相互配合的交流母线避雷器、联结变压器阀侧避雷器、桥臂电抗阀侧避雷器、桥臂电抗避雷器和直流线路避雷器；交流母线避雷器安装在联结变压器线路侧，联结变压器阀侧避雷器安装在联结变压器和换流阀之间，桥臂电抗阀侧避雷器安装在换流阀和桥臂电抗器之间，桥臂电抗避雷器跨接在桥臂电抗器两端，直流线路避雷器安装在海上换流站直流侧出口处；其中，参数包括避雷器的持续运行电压和参考电压。
2.根据权利要求1所述的海上换流站绝缘配合装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的海上换流站绝缘配合装置，其特征在于，交流母线避雷器、联结变压器阀侧避雷器、桥臂电抗阀侧避雷器、直流线路避雷器的参考电压分别根据各自的荷电率确定；桥臂电抗避雷器的参考电压根据操作过电压计算确定。
4.根据权利要求3所述的海上换流站绝缘配合装置，其特征在于，参考电压为持续运行电压峰值与荷电率的比值。
5.根据权利要求3所述的海上换流站绝缘配合装置，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的海上换流站绝缘配合装置，其特征在于，p>
7.根据权利要求1~6任一项所述的海上换流站绝缘配合装置，其特征在于，交流母线避雷器为交流避雷器，联结变压器阀侧避雷器为非标准避雷器，桥臂电抗阀侧避雷器为直流避雷器，桥臂电抗避雷器为交流避雷器，直流线路避雷器为直流避雷器。
8.一种海上换流站绝缘配合方法，其特征在于，采用权利要求1~7任一项所述的装置，采用仿真方式确定各个避雷器的参数，通过各个避雷器单独或组合，限制海上换流站中的操作过电压，实现海上换流站的绝缘配合。
...【技术特征摘要】
1.一种海上换流站绝缘配合装置，其特征在于，包括通过参数实现相互配合的交流母线避雷器、联结变压器阀侧避雷器、桥臂电抗阀侧避雷器、桥臂电抗避雷器和直流线路避雷器；交流母线避雷器安装在联结变压器线路侧，联结变压器阀侧避雷器安装在联结变压器和换流阀之间，桥臂电抗阀侧避雷器安装在换流阀和桥臂电抗器之间，桥臂电抗避雷器跨接在桥臂电抗器两端，直流线路避雷器安装在海上换流站直流侧出口处；其中，参数包括避雷器的持续运行电压和参考电压。
2.根据权利要求1所述的海上换流站绝缘配合装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的海上换流站绝缘配合装置，其特征在于，交流母线避雷器、联结变压器阀侧避雷器、桥臂电抗阀侧避雷器、直流线路避雷器的参考电压分别根据各自的荷电率确定；桥臂电抗避雷器的参考电压根据操作过电压计...
【专利技术属性】
技术研发人员：付慧，张照辉，赵科，徐阳，李洪涛，杨景刚，孙蓉，李玉杰，肖焓艳，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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