柔性直流输电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种柔性直流输电系统，包括：第一交流系统；第二交流系统；所述第一交流系统和第二交流系统之间依次连接有第一换流变压器、第一换流电抗器、第一电压源换流器、第二电压源换流器、第二换流电抗器和第二换流变压器；所述第一电压源换流器和第二电压源换流器之间为直流输电线。本实用新型专利技术的技术方案中，交流侧换流变压器和换流电抗器起到电压源换流器与交流系统间能量交换纽带和滤波作用；交流侧滤波器的作用是滤除交流侧谐波，具有稳定的直流输电性能；柔性直流输电一般采用地下或海底电缆，对周围环境产生的影响很小。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及直流输电
，具体涉及一种柔性直流输电系统。
技术介绍
随着科学技术的发展，到目前为止，电力传输经历了直流、交流和交直流混合输电三个阶段。早期的输电工程是从直流输电系统开始的，但是由于不能直接给直流电升压，使得输电距离受到较大的限制，不能满足输送容量增长和输电距离增加的要求。19世纪80年代末专利技术了三相交流发电机和变压器，交流输电就普遍地代替了直流输电，并得到迅速发展，逐渐形成现代交流电网的雏形。大功率换流器的研究成功，为高压直流输电突破了技术上的障碍，因此直流输电重新受到人们的重视。直流输电相比交流输电在某些方面具有一定优势，自从20世纪50年代联接哥特兰岛与瑞典大陆之间的世界第一条高压直流输电(HVDC)线路建成以来，HVDC在很多工程实践中得到了广泛的应用，如远距离大功率输电、海底电缆输电、两个交流系统之间的非同步联络等等。目前，国内已有多个大区之间通过直流输电系统实现非同步联网:未来几年，南方电网将建成世界上最大的多馈入直流系统；东北电网也有多条直流输电线路正在建设或纳入规划。交直流混合输电是现代电网的主要发展趋势。经过多年来的研究和工程实践工作，HVDC技术有了较大的提高，在降低损耗、控制和保护技术等方面取得了长足的进步。但是HVDC在应用中，仍然存在着一些固有的缺陷:受端网络必须是一个有源系统，不能向无源系统供电；在向短路容量不足的系统供电时易发生换相失败；换流器本身为一谐波源，需要配置专门的滤波装置，增加了设备投资和占地而使费用相对较高；同时，运行过程中吸收较多的无功功率等。尽管人们对传统HVDC输电技术进行了不断的改进，但这些改进措施均不能从根本上解决传统HVDC输电系统的不足。虽然历史上第一个实用的电力系统采用直流输电，但由于在电力工业发展初期，直流输电与交流输电相比存在很多劣势，如灵活变压能力差、电压低、损耗大、联网能力差、供电范围小、输电和用电设备复杂、维护量大和成本高等，导致直流输电的发展较慢。在很长一段时间内，直流输电都处于劣势，而交流输电发展迅速，占据了电力工业的主导地位。但是随着电力系统的不断发展壮大，电网联系日趋复杂，交流系统也暴露了一些其固有的特点，特别是交流远距离输电受到同步运行稳定性的限制，直流输电技术重新为人们重新重视，从而推动直流输电技术的快速发展。由于电力系统的发输配电各个环节绝大部分均为交流电，要采用直流输电，就必须要解决换流问题，因此，直流输电技术的发展主要体现在换流器件的发展变化上。根据换流器件的不同可以看出直流输电技术的发展过程。
技术实现思路
本技术克服了现有技术的不足，提供柔性直流输电系统，具有很好的输电性倉泛。考虑到现有技术的上述问题，根据本技术的一个方面，为解决上述的技术问题，本技术采用以下技术方案:一种柔性直流输电系统，包括:第一交流系统；第二交流系统；所述第一交流系统和第二交流系统之间依次连接有第一换流变压器、第一换流电抗器、第一电压源换流器、第二电压源换流器、第二换流电抗器和第二换流变压器；所述第一电压源换流器和第二电压源换流器之间为直流输电线。为了更好地实现本技术，进一步的技术方案是:本技术其中的一个实施例中，所述第一换流变压器和第一换流电抗器之间通过第一滤波器接地。本技术其中的一个实施例中，所述第二换流电抗器和第二换流变压器之间通过第二滤波器接地。本技术还可以是:本技术其中的一个实施例中，所述第一电压源换流器和第二电压源换流器各自包括全控换流桥、直流侧电容器，该全控换流桥的每个桥臂均包括多个绝缘栅双极晶体管IGBT或门极可关断晶体管GT0，该直流侧电容器为换流器提供电压支撑。与现有技术相比，本技术的有益效果之一是:本技术的技术方案中，交流侧换流变压器和换流电抗器起到电压源换流器与交流系统间能量交换纽带和滤波作用；交流侧滤波器的作用是滤除交流侧谐波，具有稳定的直流输电性能；柔性直流输电一般采用地下或海底电缆，对周围环境产生的影响很小。附图说明为了更清楚的说明本申请文件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的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。图1示出了根据本技术一个实施例的柔性直流输电系统原理示意图。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。图1示出了根据本技术一个实施例的柔性直流输电系统原理示意图。参考图1所不一种柔性直流输电系统的一个实施例，包括:第一交流系统I ;第二交流系统2 ；所述第一交流系统I和第二交流系统2之间依次连接有第一换流变压器3、第一换流电抗器4、第一电压源换流器VSC1、第二电压源换流器VSC2、第二换流电抗器5和第二换流变压器6 ；所述第一电压源换流器VSCl和第二电压源换流器VSC2之间为直流输电线7。所述第一换流变压器3和第一换流电抗器4之间通过第一滤波器8接地。所述第二换流电抗器5和第二换流变压器6之间通过第二滤波器9接地。所述第一电压源换流器VSCl和第二电压源换流器VSC2各自包括全控换流桥、直流侧电容器，可以满足一定技术条件下的容量需求；该全控换流桥的每个桥臂均包括多个绝缘栅双极晶体管IGBT或门极可关断晶体管GT0，该直流侧电容器为换流器提供电压支撑，直流电压的稳定是整个换流器可靠工作的保证。交流侧换流变压器3、6和换流电抗器5、5起到电压源换流器VSC1、VSC2与交流系统间能量交换纽带和滤波作用；交流侧滤波器8、9的作用是滤除交流侧谐波，具有稳定的直流输电性能；柔性直流输电一般采用地下或海底电缆，对周围环境产生的影响很小。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本技术的范围内。尽管这里参照本技术的多个解释性实施例对本技术进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性直流输电系统，其特征在于，包括：第一交流系统；第二交流系统；所述第一交流系统和第二交流系统之间依次连接有第一换流变压器、第一换流电抗器、第一电压源换流器、第二电压源换流器、第二换流电抗器和第二换流变压器；所述第一电压源换流器和第二电压源换流器之间为直流输电线。

【技术特征摘要】
1.一种柔性直流输电系统，其特征在于，包括: 第一交流系统； 第二交流系统； 所述第一交流系统和第二交流系统之间依次连接有第一换流变压器、第一换流电抗器、第一电压源换流器、第二电压源换流器、第二换流电抗器和第二换流变压器； 所述第一电压源换流器和第二电压源换流器之间为直流输电线。2.根据权利要求1所述的柔性直流输电系统，其特征在于，所述第一换流变压器和第一换流电抗器之...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙恒，郭晨光，
申请(专利权)人：修武县电业公司，国家电网公司，
类型：实用新型
国别省市：