直流輸電分層接入系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供直流輸電分層接入系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)包括：至少一個(gè)換流站單元組；跨接在至少一個(gè)換流站單元組的直流端之間的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)；至少一個(gè)換流站單元組的直流端可分別電氣耦合高壓直流極線和地；至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元的交流端可與第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)電氣耦合；至少一個(gè)換流站單元組的低壓端換流站單元的交流端可與第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)電氣耦合；控制器，相應(yīng)于在高壓直流極線上無(wú)功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，其可控制至少一個(gè)開(kāi)關(guān)使其閉合并且控制至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元和低壓端換流站單元使其分別工作于彼此不同的整流模式和逆變模式之一?？梢蕴岣呖烧＿\(yùn)行的設(shè)備的利用率。
【專利說(shuō)明】直流輸電分層接入系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及直流輸電分層接入系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 《中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)》第33卷第10期于2013年4月5日發(fā)表了劉振亞等人的文 章"特高壓直流分層接入方式在多饋入直流電網(wǎng)的應(yīng)用研究"提出了一種特高壓直流分層 接入方式來(lái)改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
[0003] 但是，在現(xiàn)有的直流分層接入系統(tǒng)技術(shù)中，當(dāng)雙極直流輸電系統(tǒng)不處于雙極功率 運(yùn)行（單極運(yùn)行或停運(yùn)）時(shí)或者當(dāng)單極直流輸電系統(tǒng)處于停運(yùn)時(shí)，該直流輸電系統(tǒng)往往存 在閑置中的或者待運(yùn)行的換流器。上述可歸結(jié)為至少兩種情況：
[0004] 當(dāng)雙極直流輸電系統(tǒng)一極或雙極由于故障停運(yùn)，停運(yùn)極（相應(yīng)的高壓直流極線上 沒(méi)有功率傳輸）中能夠正常工作的換流器處于停運(yùn)狀態(tài)；當(dāng)單極直流輸電系統(tǒng)由于故障停 運(yùn)（高壓直流極線上沒(méi)有功率傳輸），停運(yùn)極中的能夠正常工作的換流器（換流器單元）也 處于停行狀態(tài)；或者
[0005] 雙極直流輸電系統(tǒng)工程以及相應(yīng)的發(fā)電基地的建設(shè)周期較長(zhǎng)通常為幾年，通常存 在長(zhǎng)時(shí)間的單極運(yùn)行模式；停運(yùn)極中能夠正常工作的換流器處于閑置或者待運(yùn)行狀態(tài)。
[0006] 上述情況導(dǎo)致能夠正常運(yùn)行的設(shè)備閑置而無(wú)法有效利用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種直流輸電分層接入系統(tǒng)，包括：至少一個(gè)換流 站單元組,所述換流站單元組包括高壓端換流站單元和與所述高壓端換流站單元串聯(lián)的低 壓端換流站單元；跨接在所述至少一個(gè)換流站單元組的直流端之間的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)；其 中：所述至少一個(gè)換流站單元組的直流端可分別電氣耦合高壓直流極線和地；所述至少一 個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元的交流端可與第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)電氣耦合；所 述至少一個(gè)換流站單元組的低壓端換流站單元的交流端可與第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)電氣 耦合；控制器，相應(yīng)于在所述高壓直流極線上無(wú)功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，其可控制所述至少一個(gè) 開(kāi)關(guān)使其閉合并且控制所述至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元和低壓端換流站 單元使其分別工作于彼此不同的整流模式和逆變模式之一。通過(guò)上述配置，可以提高可正 常運(yùn)行的設(shè)備（例如換流站單元組）的利用率。具體來(lái)講，在高壓直流極線上無(wú)功率傳輸 的狀態(tài)下，換流站單元組可用于不同的交流電網(wǎng)之間的潮流分配，以提高交流電網(wǎng)之間的 潮流主動(dòng)調(diào)節(jié)能力。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用于直流輸電分層接入系統(tǒng)的潮流控制方 法，所述直流輸電分層接入系統(tǒng)包括：至少一個(gè)換流站單元組，所述換流站單元組包括高 壓端換流站單元和與所述高壓端換流站單元串聯(lián)的低壓端換流站單元；跨接在所述至少 一個(gè)換流站單元組的直流端之間的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)；其中：所述至少一個(gè)換流站單元組的直 流端可分別電氣藕合高壓直流極線和地；所述至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單 元的交流端可與第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)電氣耦合；所述至少一個(gè)換流站單元組的低壓端 換流站單元的交流端可與第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)電氣耦合；所述方法包括：相應(yīng)于在所述 高壓直流極線上無(wú)功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，控制所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)使其閉合并且控制所述至少一 個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元和低壓端換流站單元使其分別工作于彼此不同的整 流模式和逆變模式之一。通過(guò)上述方法，可以提高可正常運(yùn)行的設(shè)備（例如換流站單元組） 的利用率。具體來(lái)講，在高壓直流極線上無(wú)功率傳輸?shù)臓顟B(tài)下，換流站單元組可用于不同的 交流電網(wǎng)之間的潮流分配，以提高交流電網(wǎng)之間的潮流主動(dòng)調(diào)節(jié)能力。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的直流輸電分層接入系統(tǒng)；
[0010] 圖2示出換流站單元的結(jié)構(gòu)；
[0011] 圖3A和3B分別示出根據(jù)圖1的實(shí)施倒在第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)和第二電壓等級(jí) 交流電網(wǎng)之間的功率分配；
[0012] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的直流輸電分層接入系統(tǒng)；
[0013] 圖5A示出基于圖4所示的直流輸電分層接入系統(tǒng)的全功率潮流控制模式；
[0014] 圖5B示出在正極性高壓直流極線上無(wú)功率傳輸并且在負(fù)極性高壓直流極線上有 功率傳輸?shù)臓顟B(tài)下基于圖4所示的直流輸電分層接入系統(tǒng)的部分功率潮流控制模式；
[0015] 圖5C示出在正極性高壓直流極線上有功率傳輸并且在負(fù)極性高壓直流極線上無(wú) 功率傳輸?shù)臓顟B(tài)下基于圖4所示的直流輸電分層接入系統(tǒng)的部分功率潮流控制模式；和
[0016] 圖示出基于圖4所示的直流輸電分層接入系統(tǒng)的正常模式。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的直流輸電分層接入系統(tǒng)。如圖1所示，直流 輸電分層接入系統(tǒng)1是單極型，其包括：換流站單元組10、開(kāi)關(guān)11和控制器12。換流站單 元組10包括高壓端換流站單元100和與高壓端換流站單元100串聯(lián)的低壓端換流站單元 101。換流站單元是實(shí)現(xiàn)直流和交流功率相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備單元。圖2示出換流站單元的結(jié) 構(gòu)。如圖2所示，換流站單元2包括一個(gè)或多個(gè)直流側(cè)串聯(lián)的換流器20、一臺(tái)或多臺(tái)換流變 壓器21和相應(yīng)的控制與保護(hù)設(shè)備和輔助開(kāi)關(guān)設(shè)備。換流器單元是主要由半導(dǎo)體設(shè)備組成 的實(shí)現(xiàn)直流和交流功率相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備，例如六組閥單元組成的六脈動(dòng)換流器。閥單元是 由如晶閘管一樣的半導(dǎo)體功率開(kāi)關(guān)器件及其觸發(fā)、保護(hù)、均壓等相關(guān)設(shè)備通過(guò)串聯(lián)或者并 聯(lián)構(gòu)成具有開(kāi)通、阻斷能力的通流設(shè)備。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解換流站單元可以為六 脈動(dòng)晶閘管換流器交直流設(shè)備組合，也可為十二脈動(dòng)晶閘管換流器交直流設(shè)備組合，或雙 十二脈動(dòng)晶閘管換流器交直流設(shè)備組合，甚至二十四脈動(dòng)晶閘管換流器交直流設(shè)備組合。 回到圖1，開(kāi)關(guān)11跨接在換流站單元10的直流端10a，IOb之間，由此通過(guò)開(kāi)關(guān)11的導(dǎo)通 和關(guān)斷的兩種狀態(tài)，可將換流站單元組10的高壓端換流站單元100和低壓端換流站單元 101的電氣連接狀態(tài)在背靠背和串聯(lián)方式之間切換。換流站單元組10的換流站單元10的 直流端10a，IOb可分別電氣耦合高壓直流極線和地，用于向直流側(cè)傳輸功率或者從直流側(cè) 接收功率。換流站單元組10的高壓端換流站單元100的交流端IOOa可與第一電壓等級(jí)交 流電網(wǎng)電氣耦合，用于向第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)傳輸功率或者從第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)接 收功率。換流站單元組10的低壓端換流站單元101的交流端IOla可與第二電壓等級(jí)交流 電網(wǎng)電氣耦合，用于向第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)傳輸功率或者從第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)接收 功率。相應(yīng)于在高壓直流極線上無(wú)功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，控制器12可控制開(kāi)關(guān)11使其閉合并 且控制換流站單元組10的高壓端換流站單元100和低壓端換流站單元101使其分別工作 于彼此不同的整流模式和逆變模式之一。例如，在單極直流輸電系統(tǒng)停運(yùn)的狀態(tài)下，高壓直 流極線上無(wú)功率傳輸，而換流站單元組10仍然可以正常的工作?？刂破?2可控制開(kāi)關(guān)11 使其閉合，并且通過(guò)向換流站單元組10的高壓端換流站單元100和低壓端換流站單元101 發(fā)出導(dǎo)通角指令使高壓端換流站單元100工作在整流狀態(tài)并且低壓端換流站單元101工作 在逆變狀態(tài)，潮流由第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)流向第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)（箭頭Al);或者， 控制器12可控制開(kāi)關(guān)11使其閉合，并且通過(guò)向換流站單元組10的高壓端換流站單元100 和低壓端換流站單元101發(fā)出導(dǎo)通角指令使高壓端換流站單元100工作在逆變狀態(tài)并且低 壓端換流站單元101工作在整流狀態(tài)，潮流由第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)流向第一電壓等級(jí)交 流電網(wǎng)（箭頭A2)。
[0018] 通過(guò)上述配置，可以提高可正常運(yùn)行的設(shè)備（例如換流站單元組）的利用率。具 體來(lái)講，在高壓直流極線上無(wú)功率傳輸?shù)臓顟B(tài)下，換流站單元組可用于不同的交流電網(wǎng)之 間的潮流分配，以提高交流電網(wǎng)之間的潮流主動(dòng)調(diào)節(jié)能力。
[0019] 最好，相應(yīng)于在高壓直流極線上有功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，控制器12還可以控制開(kāi)關(guān)11 使其關(guān)斷并且控制換流站單元組10的高壓端換流站單元100和低壓端換流站單元101使 其二者工作于整流模式和逆變模式之一。例如，在從高壓直流極線向交流電網(wǎng)輸入功率的 條件下，控制器12通過(guò)發(fā)出導(dǎo)通角指令控制換流站單元組10的高壓端換流站單元100和 低壓端換流站單元101工作于逆變狀態(tài)；在從交流電網(wǎng)向高壓直流極線輸入功率的條件 下，控制器12通過(guò)發(fā)出導(dǎo)通角指令控制換流站單元組10的高壓端換流站單元100和低壓 端換流站單元101工作于整流狀態(tài)。
[0020] 圖3A和3B分別示出根據(jù)圖1的實(shí)施倒在第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)和第二電壓等級(jí) 交流電網(wǎng)之間的功率分配。如圖3A所示，在高壓直流極線上有功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，高壓直流 極線所發(fā)出/接收的功率為lp.u.，開(kāi)關(guān)11關(guān)斷，第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)和第二電壓等級(jí)交 流電網(wǎng)所接收/發(fā)出的功率分別為〇.5p.u.。當(dāng)然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解第一電壓等 級(jí)交流電網(wǎng)和第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)所接收/發(fā)出的功率也可以分別其他值，比如〇. 3p. u.和0.7p.u.等。如圖3B所示，在高壓直流極線上無(wú)功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，高壓直流極線所發(fā) 出/接收的功率為Op.u.，開(kāi)關(guān)11閉合，控制換流站單元組10的高壓端換流站單元100和 低壓端換流站單元101分別工作于彼此不同的整流模式和逆變模式之一。例如，高壓端換 流站單元100工作在整流狀態(tài)并且低壓端換流站單元101工作在逆變狀態(tài)。在這種情況 下，第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)發(fā)出/接收的功率可以控制為〇至〇. 5p.u.，并且第二電壓等級(jí) 交流電網(wǎng)從第一等級(jí)交流電網(wǎng)接收/發(fā)出的功率可控制為0至0. 5p.u.。否則，若采用現(xiàn)有 的直流輸電分層接入系統(tǒng)，第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)接收/發(fā)出的功率為Op.u.。從而可以減 小第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)所接收/發(fā)出的功率在高壓直流極線上有功率傳輸?shù)臓顟B(tài)和在 高壓直流極線上無(wú)功率傳輸?shù)臓顟B(tài)之間的變化。對(duì)于第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)和第二電壓等 級(jí)交流電網(wǎng)所接收/發(fā)出的功率分別為其他值，比如〇.3p.u.和0.7p.u.的情況，第一電壓 等級(jí)交流電網(wǎng)發(fā)出/接收的功率可以控制為〇. 3p.u.，并且第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)從第一 等級(jí)交流電網(wǎng)接收/發(fā)出的功率可控制為O至0. 3p.u.，同樣可以減小第二電壓等級(jí)交流電 網(wǎng)所接收/發(fā)出的功率在高壓直流極線上有功率傳輸?shù)臓顟B(tài)和在高壓直流極線上無(wú)功率 傳輸?shù)臓顟B(tài)之間的變化。通過(guò)調(diào)整交流電網(wǎng)之間的潮流，可以控制交流電網(wǎng)發(fā)出的功率或 接收的功率。
[0021] 圖4示出示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的直流輸電分層接入系統(tǒng)。如圖4所示， 直流輸電分層接入系統(tǒng)4是雙極型系統(tǒng)用于包括正極性高壓直流極線和負(fù)極性高壓直流 極線的直流輸電線路。如圖4所示，直流輸電分層接入系統(tǒng)4包括第一換流站單元組40、第 二換流站單元組41、第一開(kāi)關(guān)42、第二開(kāi)關(guān)43和控制器44。第一換流站單元組40和第二 換流站單元組41的結(jié)構(gòu)與圖1所述的實(shí)施例類似，在此不再?gòu)?fù)述。第一開(kāi)關(guān)42跨接在第 一換流站單元組40的直流端40a、40b之間，第二開(kāi)關(guān)43跨接在第二換流站單元組41的直 流端41a、41b之間。第一換流站單元組40的直流端40a，40b可分別電氣藕合正極性高壓 直流極線和地，第二換流站單元組41的直流端41a，41b可分別電氣耦合負(fù)極性高壓直流極 線和所述地，第一換流站單元組40的高壓端換流站單元400的交流端可與第一電壓等級(jí)交 流電網(wǎng)電氣耦合，第一換流站單元組40的低壓端換流站單元401的交流端可與第二電壓等 級(jí)交流電網(wǎng)電氣耦合，第二換流站單元組41的高壓端換流站單元410的交流端可與第一電 壓等級(jí)交流電網(wǎng)電氣耦合，第二換流站單元組41的低壓端換流站單元411的交流端可與第 二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)電氣耦合。相應(yīng)于在正極性高壓直流極線上無(wú)功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，控制 器44可控制所述第一開(kāi)關(guān)42使其閉合并且控制第一換流站單元組40的高壓端換流站單 元400和第一換流站單元組40的低壓端換流站單元401使其分別工作于彼此不同的整流 模式和逆變模式之一；并且相應(yīng)于在負(fù)極性高壓直流極線上無(wú)功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，控制器44 可控制第二開(kāi)關(guān)43使其閉合并且控制第二換流站單元組41的高壓端換流站單元410和第 二換流站單元組41的低壓端換流站單元411使其分別工作于彼此不同的整流模式和逆變 模式之一。圖4所示的直流輸電分層接入系統(tǒng)與圖1所示的直流輸電分層接入系統(tǒng)的不同 之處在于：圖4所示的直流輸電分層接入系統(tǒng)采用的雙極直流輸電結(jié)構(gòu)，相比于圖1所示 的單極直流輸電結(jié)構(gòu)可以提高直流輸電系統(tǒng)的輸電能力。
[0022] 通過(guò)采用圖4所示的結(jié)構(gòu)，可采用全功率潮流控制模式。圖5A示出基于圖4所示 的直流輸電分層接入系統(tǒng)的全功率潮流控制模式。如圖5A所示，相應(yīng)于在正極性和負(fù)極性 高壓直流極線上無(wú)功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，高壓直流輸電系統(tǒng)的一端的雙極結(jié)構(gòu)可構(gòu)造成為雙極 背靠背直流系統(tǒng)連接在兩個(gè)交流電網(wǎng)之間，相對(duì)于單極性而言可以進(jìn)行大范圍的雙向功率 控制。
[0023] 最好，相應(yīng)于在正極性高壓直流極線上有功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，控制器44可控制第一 開(kāi)關(guān)42使其關(guān)斷并且控制第一換流站單元組40的高壓端換流站單元400和低壓端換流站 單元401使其二者工作于整流模式和逆變模式之一；相應(yīng)于在負(fù)極性高壓直流極線上有功 率傳輸?shù)臓顟B(tài)，控制器44可控制第二開(kāi)關(guān)43使其關(guān)斷并且控制第二換流站單元組41的高 壓端換流站單元410和低壓端換流站單元411使其二者工作于整流模式和逆變模式之一。 進(jìn)一步，直流輸電分層接入系統(tǒng)4可采用部分功率潮流控制模式。圖5B示出在正極性高壓 直流極線上無(wú)功率傳輸并且在負(fù)極性高壓直流極線上有功率傳輸?shù)臓顟B(tài)下基于圖4所示 的直流輸電分層接入系統(tǒng)的部分功率潮流控制模式。第一開(kāi)關(guān)42導(dǎo)通并且第二開(kāi)關(guān)43關(guān) 斷。如圖5B，第二換流站單元組41的高壓端換流站單元410和低壓端換流站單元411二者 工作于整流模式/逆變模式，功率從負(fù)極性高壓直流極線向第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)和第二 電壓等級(jí)交流電網(wǎng)/從第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)和第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)向負(fù)極性高壓直 流極線傳輸。第一換流站單元組40的高壓端換流站單元400工作在整流狀態(tài)并且其低壓 端換流站單元401工作在逆變狀態(tài)，潮流由第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)流向第二電壓等級(jí)交流 電網(wǎng)（箭頭Al);或者，高壓端換流站單元400工作在逆變狀態(tài)并且低壓端換流站單元401 工作在整流狀態(tài)，潮流由第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)流向第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)（箭頭A2)。圖 5C示出在正極性高壓直流極線上有功率傳輸并且在負(fù)極性高壓直流極線上無(wú)功率傳輸?shù)?狀態(tài)下基于圖4所示的直流輸電分層接入系統(tǒng)的部分功率潮流控制模式。圖示出基于 圖4所示的直流輸電分層接入系統(tǒng)的正常模式。表1給出圖5A至的直流輸電分層接入 系統(tǒng)的部件的狀態(tài)及功率流向。正極性高壓直流極線和負(fù)極性高壓直流輸電極線分別傳輸 功率lp.u.。在表1中，所示的網(wǎng)間潮流傳輸容量標(biāo)么值以換流站單元組的額定傳輸功率作 為基值。
[0024]
【權(quán)利要求】
1. 一種直流輸電分層接入系統(tǒng)，其特征在于包括： 至少一個(gè)換流站單元組，所述換流站單元組包括高壓端換流站單元和與所述高壓端換 流站單元串聯(lián)的低壓端換流站單元； 跨接在所述至少一個(gè)換流站單元組的直流端之間的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)； 其中： 所述至少一個(gè)換流站單元組的直流端可分別電氣藕合高壓直流極線和地； 所述至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元的交流端可與第一電壓等級(jí)交流電 網(wǎng)電氣藕合； 所述至少一個(gè)換流站單元組的低壓端換流站單元的交流端可與第二電壓等級(jí)交流電 網(wǎng)電氣藕合； 控制器，相應(yīng)于在所述高壓直流極線上無(wú)功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，其可控制所述至少一個(gè)開(kāi) 關(guān)使其閉合并且控制所述至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元和低壓端換流站單 元使其分別工作于彼此不同的整流模式和逆變模式之一。
2. 如權(quán)利要求1所述的直流輸電分層接入系統(tǒng)，其中： 所述控制器相應(yīng)于在所述高壓直流極線上有功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，其可控制所述至少一個(gè) 開(kāi)關(guān)使其關(guān)斷并且控制所述至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元和低壓端換流站 單元使其二者工作于整流模式或逆變模式。
3. 如權(quán)利要求1所述的直流輸電分層接入系統(tǒng)，其包括： 所述至少一個(gè)換流站單元組包括：第一換流站單元組和第二換流站單元組； 跨接在所述至少一個(gè)換流站單元組的直流端之間的開(kāi)關(guān)包括：跨接在所述第一換流站 單元組的直流端之間的第一開(kāi)關(guān)和跨接在所述第二換流站單元組的直流端之間的第二開(kāi) 關(guān)； 其中： 所述第一換流站單元組的直流端可分別電氣藕合正極性高壓直流極線和地； 所述第二換流站單元組的直流端可分別電氣藕合負(fù)極性高壓直流極線和所述地； 所述第一換流站單元組的高壓端換流站單元的交流端可與第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)電 氣奉禹合； 所述第一換流站單元組的低壓端換流站單元的交流端可與第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)電 氣奉禹合； 所述第二換流站單元組的高壓端換流站單元的交流端可與第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)電 氣奉禹合； 所述第二換流站單元組的低壓端換流站單元的交流端可與第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)電 氣耦合； 所述控制器， 相應(yīng)于在所述正極性高壓直流極線上無(wú)功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，其可控制所述第一開(kāi)關(guān)使其 閉合并且控制所述第一換流站單元組的高壓端換流站單元和所述第一換流站單元組的低 壓端換流站單元使其分別工作于彼此不同的整流模式和逆變模式之一；或者相應(yīng)于在所 述負(fù)極性高壓直流極線上無(wú)功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，其可控制所述第二開(kāi)關(guān)使其閉合并且控制所 述第二換流站單元組的高壓端換流站單元和所述第二換流站單元組的低壓端換流站單元 使其分別工作于彼此不同的整流模式和逆變模式之一。
4. 如權(quán)利要求3所述的直流輸電分層接入系統(tǒng)，其中： 所述控制器相應(yīng)于在所述正極性高壓直流極線上有功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，其可控制所述第 一開(kāi)關(guān)使其關(guān)斷并且控制所述第一換流站單元組的高壓端換流站單元和低壓端換流站單 元使其二者工作于整流模式和逆變模式之一；并且相應(yīng)于在所述負(fù)極性高壓直流極線上 有功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，其可控制所述第二開(kāi)關(guān)使其關(guān)斷并且控制所述第二換流站單元組的高 壓端換流站單元和低壓端換流站單元使其二者工作于整流模式和逆變模式之一。
5. 如權(quán)利要求1所述的直流輸電分層接入系統(tǒng)，還包括： 第一檢測(cè)部件，用于檢測(cè)第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)的電壓值； 第二檢測(cè)部件，用于檢測(cè)第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)的電壓值； 其中： 所述控制器可根據(jù)由所述第一檢測(cè)部件檢測(cè)的電壓值和由所述第二檢測(cè)部件檢測(cè)的 電壓值控制在所述第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)和所述第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)的潮流。
6. 如權(quán)利要求1所述的直流輸電分層接入系統(tǒng)，還包括： 人機(jī)界面； 其中： 所述控制器可根據(jù)由人機(jī)界面所接收的指令控制在所述第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)和所 述第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)的潮流。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的直流輸電分層接入系統(tǒng)，其中： 所述控制器可控制所述至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元處于整流模式并 且控制所述至少一個(gè)換流站單元組的低壓端換流站單元處于逆變模式以便控制所述潮流 從所述第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)流向所述第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)。
8. 如權(quán)利要求5或6所述的直流輸電分層接入系統(tǒng)，其中： 所述控制器可控制所述至少一個(gè)換流站單元組的低壓端換流站單元處于整流模式并 且控制所述至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元處于逆變模式以便控制所述潮流 從所述第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)流向所述第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)。
9. 一種用于直流輸電分層接入系統(tǒng)的潮流控制方法， 所述直流輸電分層接入系統(tǒng)包括： 至少一個(gè)換流站單元組，所述換流站單元組包括高壓端換流站單元和與所述高壓端換 流站單元串聯(lián)的低壓端換流站單元； 跨接在所述至少一個(gè)換流站單元組的直流端之間的至少一個(gè)開(kāi)關(guān)； 其中： 所述至少一個(gè)換流站單元組的直流端可分別電氣藕合高壓直流極線和地； 所述至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元的交流端可與第一電壓等級(jí)交流電 網(wǎng)電氣耦合； 所述至少一個(gè)換流站單元組的低壓端換流站單元的交流端可與第二電壓等級(jí)交流電 網(wǎng)電氣耦合； 所述方法包括：相應(yīng)于在所述高壓直流極線上無(wú)功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，控制所述至少一個(gè) 開(kāi)關(guān)使其閉合并且控制所述至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元和低壓端換流站 單元使其分別工作于彼此不同的整流模式和逆變模式之一。
10. 如權(quán)利要求9所述的潮流控制方法，包括： 相應(yīng)于在所述高壓直流極線上有功率傳輸?shù)臓顟B(tài)，其可控制所述至少一個(gè)開(kāi)關(guān)使其關(guān) 斷并且控制所述至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元和低壓端換流站單元使其二 者工作于整流模式或逆變模式。
11. 如權(quán)利要求9所述的潮流控制方法， 所述直流輸電分層接入系統(tǒng)包括還包括： 第一檢測(cè)部件，用于檢測(cè)第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)的電壓值； 第二檢測(cè)部件，用于檢測(cè)第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)的電壓值； 所述方法還包括： 根據(jù)由所述第一檢測(cè)部件檢測(cè)的電壓值和由所述第二檢測(cè)部件檢測(cè)的電壓值控制在 所述第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)和所述第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)的潮流。
12. 如權(quán)利要求9所述的潮流控制方法， 所述直流輸電分層接入系統(tǒng)包括還包括： 人機(jī)界面； 所述方法還包括： 可根據(jù)由人機(jī)界面所接收的指令控制在所述第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)和所述第二電壓 等級(jí)交流電網(wǎng)的潮流。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的潮流控制方法，還包括： 控制所述至少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元處于整流模式并且控制所述至 少一個(gè)換流站單元組的低壓端換流站單元處于逆變模式以便控制所述潮流從所述第一電 壓等級(jí)交流電網(wǎng)流向所述第二電壓等級(jí)交流電網(wǎng)。
14. 如權(quán)利要求11或12所述的潮流控制方法，還包括： 控制所述至少一個(gè)換流站單元組的低壓端換流站單元處于整流模式并且控制所述至 少一個(gè)換流站單元組的高壓端換流站單元處于逆變模式以便控制所述潮流從所述第二電 壓等級(jí)交流電網(wǎng)流向所述第一電壓等級(jí)交流電網(wǎng)。
【文檔編號(hào)】H02J3/36GK104426158SQ201310367725
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】苑春明, 楊曉波, 姚大偉 申請(qǐng)人:Abb技術(shù)有限公司