【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上风电及柔性直流输电，特别是涉及一种千兆瓦级紧凑型海上换流站。
技术介绍
1、柔性直流输电具有直流电缆无充电功率限制、可有效降低风电间歇性对电网稳定性的影响、可为海上风电场提供稳定的并网电压、系统运行方式调控灵活等优点。针对深远海、大容量风电送出，柔性直流输电具有显著优势，是解决远海风电并网消纳的有效手段和理想方案。未来大规模远海风电经柔性直流馈入交流电网，将变得非常普遍。
2、由于海上柔性直流换流站（下述简称海上换流站）电气设备多、重量大、电气回路连接复杂，同时海上平台的可用空间、承重能力严重受限，使得海上换流站的紧凑化和轻型化设计要求与高压大容量系统特性有着尖锐矛盾。因此，海上换流站的从主回路及控制保护策略、设备选型、设备布置等方面设计远大于常规陆上直流输变电项目。
3、据统计，海上换流站电气设备中，阀厅内的柔直换流阀、联接变室中的联接变压器、直流场内的桥臂电抗器等设备重量占据主导，直流系统参数将直接决定海上换流站工程设计方案及工程建造投资。以千兆瓦级海上柔性直流换流站规模为例，若采用abb、hsp、西门子等海外厂商设备，相较国内一线直流设备的厂商设备，单桥臂换流阀占地可优化30%，桥臂电抗器占地可优化42%。由此可见，国内海上柔性直流设备设计制造尚有显著优化进步空间。
4、目前，我国海上风电柔直并网技术方兴未艾。比如：江苏如东±400kv/1100mw柔性直流工程于2021年12月投运，建设2座海上换流站，通过约99km海缆和9km陆缆实现远海风电电能送出。又比如：首个±
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种千兆瓦级紧凑型海上换流站，有利于提高功率密度。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种千兆瓦级紧凑型海上换流站，包括多层结构的平台架体、以及都布置在所述平台架体内的集电线路夹层、网侧配电装置室、联接变室、阀侧配电装置室、上桥臂直流配电装置室、下桥臂直流配电装置室、上桥臂电抗及换流阀厅、以及下桥臂电抗及换流阀厅；
3、所述网侧配电装置室布置在平台架体的第一边侧区域、并从平台架体的二层向上布置，所述集电线路夹层布置在平台架体的一层、并仅布置在网侧配电装置室的正下方侧区域内，所述网侧配电装置室内设有多台一字型排布的网侧gis；
4、所述联接变室和阀侧配电装置室错层布置、并都垂直叠设在网侧配电装置室的上方侧，所述联接变室内设有联接变压器，所述阀侧配电装置室内设有阀侧gis；
5、所述上桥臂直流配电装置室和下桥臂直流配电装置室水平并排布置在平台架体的第二边侧区域、并从平台架体的一层向上布置，所述上桥臂直流配电装置室和下桥臂直流配电装置室内都设有直流配电装置；
6、所述上桥臂电抗及换流阀厅和下桥臂电抗及换流阀厅水平并排布置在平台架体的中间区域和第二边侧区域、并布置在上桥臂直流配电装置室和下桥臂直流配电装置室的上方侧，所述平台架体的第一边侧区域和第二边侧区域分布在中间区域的两侧，所述上桥臂电抗及换流阀厅和下桥臂电抗及换流阀厅内都设有换流阀交流侧配电装置、柔性直流换流阀、换流阀直流侧配电装置和桥臂电抗器；
7、所述集电线路夹层、网侧gis、联接变压器、阀侧gis、换流阀交流侧配电装置、柔性直流换流阀、换流阀直流侧配电装置、桥臂电抗器、以及直流配电装置依次电气联接。
8、进一步地，所述集电线路夹层为66kv集电线路夹层，所述网侧配电装置室为66kv网侧配电装置室，所述网侧gis为66kv gis。
9、进一步地，所述平台架体的一层布置有水工艺设备舱室、中控室、备班室、下层通风机房、以及下层空调设备间，所述水工艺设备舱室包括给水设备间、内冷水设备间、制冷机房和次氯酸钠发生装置室，所述下层通风机房和下层空调设备间紧挨布置在集电线路夹层的两侧，所述制冷机房、次氯酸钠发生装置室、中控室和备班室布置在平台架体的中间区域，所述给水设备间和内冷水设备间都靠平台架体的边侧布置、并分别布置在制冷机房的两侧。
10、进一步地，所述平台架体为六层结构，所述网侧配电装置室布置在平台架体的二层和三层，所述阀侧配电装置室布置在平台架体的四层和五层，所述联接变室布置在平台架体五层和六层、并高于阀侧配电装置室，所述上桥臂直流配电装置室和下桥臂直流配电装置室布置在平台架体的一层至三层，所述上桥臂电抗及换流阀厅和下桥臂电抗及换流阀厅布置在平台架体的四层至六层。
11、进一步地，所述平台架体的二层布置有下层蓄电池室、继电器室、细水雾设备及泡沫储罐间、以及直流场空调设备间，所述下层蓄电池室、继电器室、以及细水雾设备及泡沫储罐间依次紧挨布置在平台架体的中间区域，所述直流场空调设备间靠平台架体的边侧布置。
12、进一步地，所述平台架体的三层布置有上层蓄电池室、交直流二次设备室、站用电室、上桥臂阀厅暖通设备间、以及下桥臂阀厅暖通设备间，所述上层蓄电池室、交直流二次设备室和站用电室都布置在平台架体的中间区域，所述上桥臂直流配电装置室、交直流二次设备室和上层蓄电池室依次紧挨布置，所述下桥臂直流配电装置室和站用电室紧挨布置，所述上桥臂阀厅暖通设备间布置在上桥臂直流配电装置室对面侧的平台架体的边侧，所述下桥臂阀厅暖通设备间布置在下桥臂直流配电装置室对面侧的平台架体的边侧。
13、进一步地，所述平台架体的四层至六层在第二边侧区域内布置有错层结构，所述错层结构除了包括所述联接变室和阀侧配电装置室外，所述错层结构还包括站用变室、上层空调设备间和上层通风机房，所述阀侧配电装置室的两侧都紧挨布置有站用变室、且阀侧配电装置室高于站用变室，所述联接变室布置在各站用变室的正上方侧、并高于阀侧配电装置室，所述上层空调设备间和上层通风机房紧挨布置在阀侧配电装置室的正上方侧、并与联接变室齐平。
14、进一步地，所述阀侧gis和换流阀交流侧配电装置之间依次通过气体绝缘gil母线和sf6-air套管连接，所述气体绝缘gil母线插设在上桥臂电抗及换流阀厅和下桥臂电抗及换流阀厅的墙体中；
15、所述上桥臂电抗及换流阀厅和下桥臂电抗及换流阀厅的顶部都固设有悬吊绝缘子、且厅内都固设有支撑绝缘子，所述换流阀直流侧配电装置和桥臂电抗器之间依次通过软导线和第一管母线相连，所述第一管母线固定于高位的悬吊绝缘子，所述桥臂电抗器上依次出线有软导线和第二管母线，所述第二管母线固定于低位的支撑绝缘子，所述第二管母线再通过穿墙套管与直流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种千兆瓦级紧凑型海上换流站，其特征在于：包括多层结构的平台架体（10）、以及都布置在所述平台架体（10）内的集电线路夹层（20）、网侧配电装置室（30）、联接变室（40）、阀侧配电装置室（50）、上桥臂直流配电装置室（61）、下桥臂直流配电装置室（62）、上桥臂电抗及换流阀厅（71）、以及下桥臂电抗及换流阀厅（72）；
2.根据权利要求1所述的千兆瓦级紧凑型海上换流站，其特征在于：所述集电线路夹层（20）为66kV集电线路夹层（20），所述网侧配电装置室（30）为66kV网侧配电装置室（30），所述网侧GIS为66kV GIS。
3.根据权利要求1所述的千兆瓦级紧凑型海上换流站，其特征在于：所述平台架体（10）的一层布置有水工艺设备舱室、中控室（81）、备班室（82）、下层通风机房（83）、以及下层空调设备间（85），所述水工艺设备舱室包括给水设备间（86）、内冷水设备间（87）、制冷机房（88）和次氯酸钠发生装置室（89），所述下层通风机房（83）和下层空调设备间（85）紧挨布置在集电线路夹层（20）的两侧，所述制冷机房（88）、次氯酸钠发生装置室
4.根据权利要求1所述的千兆瓦级紧凑型海上换流站，其特征在于：所述平台架体（10）为六层结构，所述网侧配电装置室（30）布置在平台架体（10）的二层和三层，所述阀侧配电装置室（50）布置在平台架体（10）的四层和五层，所述联接变室（40）布置在平台架体（10）五层和六层、并高于阀侧配电装置室（50），所述上桥臂直流配电装置室（61）和下桥臂直流配电装置室（62）布置在平台架体（10）的一层至三层，所述上桥臂电抗及换流阀厅（71）和下桥臂电抗及换流阀厅（72）布置在平台架体（10）的四层至六层。
5.根据权利要求4所述的千兆瓦级紧凑型海上换流站，其特征在于：所述平台架体（10）的二层布置有下层蓄电池室（91）、继电器室（92）、细水雾设备及泡沫储罐间（93）、以及直流场空调设备间（94），所述下层蓄电池室（91）、继电器室（92）、以及细水雾设备及泡沫储罐间（93）依次紧挨布置在平台架体（10）的中间区域，所述直流场空调设备间（94）靠平台架体（10）的边侧布置。
6.根据权利要求4所述的千兆瓦级紧凑型海上换流站，其特征在于：所述平台架体（10）的三层布置有上层蓄电池室（111）、交直流二次设备室（112）、站用电室（113）、上桥臂阀厅暖通设备间（114）、以及下桥臂阀厅暖通设备间（115），所述上层蓄电池室（111）、交直流二次设备室（112）和站用电室（113）都布置在平台架体（10）的中间区域，所述上桥臂直流配电装置室（61）、交直流二次设备室（112）和上层蓄电池室（111）依次紧挨布置，所述下桥臂直流配电装置室（62）和站用电室（113）紧挨布置，所述上桥臂阀厅暖通设备间（114）布置在上桥臂直流配电装置室（61）对面侧的平台架体（10）的边侧，所述下桥臂阀厅暖通设备间（115）布置在下桥臂直流配电装置室（62）对面侧的平台架体（10）的边侧。
7.根据权利要求4所述的千兆瓦级紧凑型海上换流站，其特征在于：所述平台架体（10）的四层至六层在第二边侧区域内布置有错层结构，所述错层结构除了包括所述联接变室（40）和阀侧配电装置室（50）外，所述错层结构还包括站用变室（121）、上层空调设备间（131）和上层通风机房（132），所述阀侧配电装置室（50）的两侧都紧挨布置有站用变室（121）、且阀侧配电装置室（50）高于站用变室（121），所述联接变室（40）布置在各站用变室（121）的正上方侧、并高于阀侧配电装置室（50），所述上层空调设备间（131）和上层通风机房（132）紧挨布置在阀侧配电装置室（50）的正上方侧、并与联接变室（40）齐平。
8.根据权利要求7所述的千兆瓦级紧凑型海上换流站，其特征在于：所述阀侧GIS和换流阀交流侧配电装置（73）之间依次通过气体绝缘GIL母线和SF6-Air套管连接，所述气体绝缘GIL母线插设在上桥臂电抗及换流阀厅（71）和下桥臂电抗及换流阀厅（72）的墙体中；
9.根据权利要求4所述的千兆瓦级紧凑型海上换流站，其特征在于：所述网侧GIS和联接变压器之间通过GIL母线相连，所述GIL母线沿平台架体（10）的内侧墙壁垂直上引至五层的联接变室（40）；所述联接变压器和阀侧GIS之间通过油气套管对接，所述油气套管水平延伸。
10.根据权利要求1...
【技术特征摘要】
1.一种千兆瓦级紧凑型海上换流站，其特征在于：包括多层结构的平台架体（10）、以及都布置在所述平台架体（10）内的集电线路夹层（20）、网侧配电装置室（30）、联接变室（40）、阀侧配电装置室（50）、上桥臂直流配电装置室（61）、下桥臂直流配电装置室（62）、上桥臂电抗及换流阀厅（71）、以及下桥臂电抗及换流阀厅（72）；
2.根据权利要求1所述的千兆瓦级紧凑型海上换流站，其特征在于：所述集电线路夹层（20）为66kv集电线路夹层（20），所述网侧配电装置室（30）为66kv网侧配电装置室（30），所述网侧gis为66kv gis。
3.根据权利要求1所述的千兆瓦级紧凑型海上换流站，其特征在于：所述平台架体（10）的一层布置有水工艺设备舱室、中控室（81）、备班室（82）、下层通风机房（83）、以及下层空调设备间（85），所述水工艺设备舱室包括给水设备间（86）、内冷水设备间（87）、制冷机房（88）和次氯酸钠发生装置室（89），所述下层通风机房（83）和下层空调设备间（85）紧挨布置在集电线路夹层（20）的两侧，所述制冷机房（88）、次氯酸钠发生装置室（89）、中控室（81）和备班室（82）布置在平台架体（10）的中间区域，所述给水设备间（86）和内冷水设备间（87）都靠平台架体（10）的边侧布置、并分别布置在制冷机房（88）的两侧。
4.根据权利要求1所述的千兆瓦级紧凑型海上换流站，其特征在于：所述平台架体（10）为六层结构，所述网侧配电装置室（30）布置在平台架体（10）的二层和三层，所述阀侧配电装置室（50）布置在平台架体（10）的四层和五层，所述联接变室（40）布置在平台架体（10）五层和六层、并高于阀侧配电装置室（50），所述上桥臂直流配电装置室（61）和下桥臂直流配电装置室（62）布置在平台架体（10）的一层至三层，所述上桥臂电抗及换流阀厅（71）和下桥臂电抗及换流阀厅（72）布置在平台架体（10）的四层至六层。
5.根据权利要求4所述的千兆瓦级紧凑型海上换流站，其特征在于：所述平台架体（10）的二层布置有下层蓄电池室（91）、继电器室（92）、细水雾设备及泡沫储罐间（93）、以及直流场空调设备间（94），所述下层蓄电池室（91）、继电器室（92）、以及细水雾设备及泡沫储罐间（93）依次紧挨布置在平台架体（10）的中间区域，所述直流场空调设备间（94）靠平台架体（10）的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王秋源，罗琴，李明哲，石明，曹传宇，魏元朝，刘佳，童帆，邹家勇，李远，廖君，刘愉，万明，杨濛濛，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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