CN109818364A - 一种实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构 - Google Patents
一种实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构，包括第一支路、第二支路、第三支路和第四支路的两端分别与第一和第二母线连接；第一和第二母线上均分别设置有至少三个断路器；第一交流滤波器与第一支路连接，第二交流滤波器与第四支路连接；第一交流出线的两端分别与第一支路和A电网连接；第二交流出线的两端分别与第四支路和B电网连接；第一换流单元的两端分别与第二支路和第一直流功率进线极连接；第二换流单元的两端分别与第三支路和第二直流功率进线极连接。本申请高压直流输电系统交流场结构，可实现直流双极功率向某一个或者全两个电网输送其中一极功率，适用于高压直流输电系统向两个异步运行的电网进行功率传输的场景。
Description
技术领域
本申请涉及高压直流输电技术领域，尤其涉及一种实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构。
背景技术
随着高压直流输电技术的不断发展，我国多条(特)高压直流输电工程陆续投产运行。高压直流输电系统在大容量、远距离输送方面的经济性、稳定性和灵活性等优势日益突出。同时，由于我国能源分布的差异化较大，高压直流输电可以较好的实现电力资源的优化配置。
但是，随着电网的不断发展及地区负荷的快速增长，直流落点越来越密集，电网建设相对滞后并且输电走廊紧张，线路输送负载不均衡及利用率低等问题日益突出。
例如，传统的高压直流输电系统只能实现单个地区的电力传输，不利于受端系统潮流疏散，并且会在受端接纳能力、电压支撑等方面带来一系列问题。
发明内容
本申请提供了实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构，在不增建新的直流工程和扩建已有工程规模的基础上，采用灵活的输电模式和技术手段提升了电力输送灵活性，满足了多个地区的电力负荷需求。
本申请实施例提供的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构，包括：
第一交流滤波器、第二交流滤波器、第一直流功率进线极、第二直流功率进线极、第一交流出线、第二交流出线、第一换流单元、第二换流单元、第一支路、第二支路、第三支路、第四支路以及若干断路器；
所述第一支路、第二支路、第三支路和第四支路的两端分别与第一母线和第二母线连接；
所述第一母线和第二母线上均分别设置有至少三个断路器；
所述第一交流滤波器与所述第一支路连接，所述第二交流滤波器与所述第四支路连接；
所述第一交流出线的一端与所述第一支路连接，另一端接入A电网；
所述第二交流出线的一端与所述第四支路连接，另一端接入B电网；
所述第一换流单元的一端与所述第二支路连接，另一端与所述第一直流功率进线极连接；
所述第二换流单元的一端与所述第三支路连接，另一端与所述第二直流功率进线极连接。
进一步，所述第一支路、第二支路、第三支路和第四支路均分别设有至少三个断路器。
进一步，所述第一母线上的断路器设置在第一支路、第二支路、第三支路和第四支路与第一母线的连接点之间的线路上；所述第二母线上的断路器设置在第一支路、第二支路、第三支路和第四支路与第二母线的连接点之间的线路上。
进一步，在所述第一交流滤波器与第一支路的连接点的两侧分别设有断路器；在所述第一交流出线与第一支路的连接点的两侧分别设有断路器。
进一步，在所述第二交流滤波器与第四支路的连接点的两侧分别设有断路器；在所述第二交流出线与第四支路的连接点的两侧分别设有断路器。
进一步，在所述第一换流单元与所述第二支路的连接点的两侧分别设有断路器。
进一步，在所述第二换流单元与第三支路的连接点的两侧分别设有断路器。
进一步，所述实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构还包括第一备用引线和第二备用引线；所述第一备用引线与所述第二支路连接；所述第二备用引线与所述第三支路连接。
由以上技术方案可知，本申请实施例提供的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构，包括第一交流滤波器、第二交流滤波器、第一直流功率进线极、第二直流功率进线极、第一交流出线、第二交流出线、第一换流单元、第二换流单元、第一支路、第二支路、第三支路、第四支路以及若干断路器；所述第一支路、第二支路、第三支路和第四支路的两端分别与第一母线和第二母线连接；所述第一母线和第二母线上均分别设置有至少三个断路器；所述第一交流滤波器与所述第一支路连接，所述第二交流滤波器与所述第四支路连接；所述第一交流出线的一端与所述第一支路连接，另一端接入A电网；所述第二交流出线的一端与所述第四支路连接，另一端接入B电网；所述第一换流单元的一端与所述第二支路连接，另一端与所述第一直流功率进线极连接；所述第二换流单元的一端与所述第三支路连接，另一端与所述第二直流功率进线极连接。
本申请实施例提供的高压直流输电系统交流场结构，可实现直流双极功率向两个电网中的某一个电网送电，也可以实现分别向两个电网输送其中一极功率，特别适用于高压直流输电系统向两个异步运行的电网进行功率传输的场景。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构示意图；
图2为本申请提供的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构的另一个实施例示意图；
图3为本申请提供的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构的一种运行方式示意图；
图4为本申请提供的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构的另一种运行方式示意图；
图5为本申请提供的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构的又一种运行方式示意图。
具体实施方式
传统的高压直流输电系统只能实现单个地区的电力传输，不利于受端系统潮流疏散，并且会在受端接纳能力、电压支撑等方面带来一系列问题。为了提高直流功率输送的灵活调控，本申请提供一种新的交流场结构来解决直流功率多区域输送的问题。本申请通过改变交流场的连接方式，改变电力潮流流向，在不增建新的直流工程和扩建已有工程规模的基础上，采用灵活的输电模式和技术手段就可以提升电力输送灵活性，满足多个地区的电力负荷需求。
图1为本申请提供的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构示意图。如图1所示，本申请提供的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构，包括：
第一交流滤波器ACF1、第二交流滤波器ACF2、第一直流功率进线极1、第二直流功率进线极2、第一交流出线3、第二交流出线4、第一换流单元5、第二换流单元6、第一支路7、第二支路8、第三支路9、第四支路10以及若干断路器；
所述第一支路7、第二支路8、第三支路9和第四支路10的两端分别与第一母线L1和第二母线L2连接；
所述第一母线L1和第二母线L2上均分别设置有至少三个断路器；具体的，所述第一母线L1上的断路器设置在第一支路7、第二支路8、第三支路9和第四支路10与第一母线L1的连接点之间的线路上，例如图1中示出的断路器D13、断路器D14和断路器D15。所述第二母线上的断路器设置在第一支路、第二支路、第三支路和第四支路与第二母线的连接点之间的线路上，例如图1中示出的断路器D16、断路器D17和断路器D18。
另外，从图1中还可以看出，所述第一支路7、第二支路8、第三支路9和第四支路10均分别设有至少三个断路器，分别为断路器D1-D12。
需要说明的是，第一支路7、第二支路8、第三支路9和第四支路10上设置的图1所示的断路器，使得接线简单清晰，调度灵活，操作检修方便，运行可靠性高，运行经验丰富。
所述第一交流滤波器ACF1与所述第一支路7连接，所述第二交流滤波器ACF2与所述第四支路10连接。
具体的，第一交流滤波器ACF1可以连接在断路器D1和断路器D2之间的线路上，使得第一交流滤波器ACF1与第一支路的连接点的两侧均存在断路器；第二交流滤波器ACF2可以连接在断路器D10和断路器D11之间的线路上，使得第二交流滤波器ACF2与第四支路10的连接点的两侧均存在断路器。
所述第一交流出线3的一端与所述第一支路7连接，另一端接入A电网。具体的，第一交流出线3的一端可以连接在断路器D2和断路器D3之间的线路上，使得第一交流出线3与第一支路7的连接点的两侧均存在断路器。第一交流出线3的另一端接入A电网，用于给A电网进行输电。
所述第二交流出线4的一端与所述第四支路10连接，另一端接入B电网。具体的，第二交流出线4的一端可以连接在断路器D11和断路器D12之间的线路上，使得第二交流出线4与第四支路10的连接点的两侧均存在断路器。第二交流出线4的另一端接入B电网，用于给B电网进行输电。
所述第一换流单元5的一端与所述第二支路8连接，另一端与所述第一直流功率进线极1连接。具体的，第一换流单元5可以连接在断路器D5和断路器D6之间的线路上，当然，在另一些实施例中，第一换流单元5也可以连接在断路器D4和断路器D5之间的线路上。
所述第二换流单元6的一端与所述第三支路9连接，另一端与所述第二直流功率进线极2连接。具体的，第二换流单元6可以连接在断路器D8和断路器D9之间的线路上，当然，在另一些实施例中，第二换流单元6也可以连接在断路器D7和断路器D8之间的线路上。
图2为本申请提供的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构的另一个实施例。与图1所示实施例不同的是，所述实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构还包括第一备用引线11和第二备用引线12；所述第一备用引线11与所述第二支路8连接，具体可以连接在断路器D4和断路器D5之间的线路上；所述第二备用引线12与所述第三支路9连接，具体可以连接在断路器D7和断路器D8之间的线路上。
第一备用引线和第二备用引线使交流场电路结构具有备用接线点，通过这些备用接线点，可以接入新建线路，可以接入站用变压器，可以接入额外配置的交流滤波器ACF，可以直接接入静止无功补偿装置或经连接变压器接入静止无功补充装置，还可以通过主变连接下级电网等等。
图3为本申请提供的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构的一种运行方式示意图。为了便于说明，在本运行方式和后面介绍的运行方式中，如图3所示，具有黑色填充的断路器示意图代表该断路器处于闭合状态，不具有黑色填充的断路器示意图代表该断路器处于断开状态。
如图3所示，在该种运行方式中，断路器D15和断路器D18断开，剩余断路器闭合，第一直流功率进线极1和第二直流功率进线极2通过交直流变换将直流功率变换成交流电全送至A电网，与此同时，第二交流滤波器ACF2可连接至B电网，实现无功补偿和滤波的作用。
在该种运行方式中，断路器D15和断路器D18的断开，使整体交流场结构被划分为两部分，在其中一部分结构中，第一直流功率进线极1和第二直流功率进线极2通过交直流变换将直流功率变换成交流电全送至A电网，在另一部分中，通过第二交流滤波器ACF2对B电网进行无功补偿和滤波，在灵活输电的基础上，进一步提升了输电系统的稳定性和可靠性。
图4为本申请提供的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构的另一种运行方式示意图。如图4所示，断路器D13和断路器D16断开，剩余断路器闭合，第一直流功率进线极1和第二直流功率进线极2通过交直流变换将直流功率变换成交流电全送至B电网，与此同时，第二交流滤波器ACF1可连接至A电网，实现无功补偿和滤波的作用。
在该种运行方式中，断路器D13和断路器D16的断开，使整体交流场结构被划分为两部分，在其中一部分结构中，第一直流功率进线极1和第二直流功率进线极2通过交直流变换将直流功率变换成交流电全送至B电网，在另一部分中，通过第以交流滤波器ACF1对A电网进行无功补偿和滤波，在灵活输电的基础上，进一步提升了输电系统的稳定性和可靠性。
图5为本申请提供的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构的另一种运行方式示意图。如图5所示，断路器D14和断路器D17断开，剩余断路器闭合，第一直流功率进线极1通过交直流变换将直流功率变换成交流电送至A电网，第二直流功率进线极2通过交直流变换将直流功率变换成交流电送至B电网，从而实现了同时向A、B两个电网同时输电的电力潮流走向的控制。
在该种运行方式中，断路器D14和断路器D17的断开，使整体交流场结构被划分为两部分，在其中一部分结构中，第一直流功率进线极1通过交直流变换将直流功率变换成交流电送至A电网，在另一部分中，第二直流功率进线极2通过交直流变换将直流功率变换成交流电送至B电网。
由以上技术方案可知，本申请实施例提供的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构，包括第一交流滤波器、第二交流滤波器、第一直流功率进线极、第二直流功率进线极、第一交流出线、第二交流出线、第一换流单元、第二换流单元、第一支路、第二支路、第三支路、第四支路以及若干断路器；所述第一支路、第二支路、第三支路和第四支路的两端分别与第一母线和第二母线连接；所述第一母线和第二母线上均分别设置有至少三个断路器；所述第一交流滤波器与所述第一支路连接，所述第二交流滤波器与所述第四支路连接；所述第一交流出线的一端与所述第一支路连接，另一端接入A电网；所述第二交流出线的一端与所述第四支路连接，另一端接入B电网；所述第一换流单元的一端与所述第二支路连接，另一端与所述第一直流功率进线极连接；所述第二换流单元的一端与所述第三支路连接，另一端与所述第二直流功率进线极连接。
本申请实施例提供的高压直流输电系统交流场结构，可实现直流双极功率向两个电网中的某一个电网送电，也可以实现分别向两个电网输送其中一极功率，特别适用于高压直流输电系统向两个异步运行的电网进行功率传输的场景。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。
Claims (8)
1.一种实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构，其特征在于，包括：
第一交流滤波器、第二交流滤波器、第一直流功率进线极、第二直流功率进线极、第一交流出线、第二交流出线、第一换流单元、第二换流单元、第一支路、第二支路、第三支路、第四支路以及若干断路器；
所述第一支路、第二支路、第三支路和第四支路的两端分别与第一母线和第二母线连接；
所述第一母线和第二母线上均分别设置有至少三个断路器；
所述第一交流滤波器与所述第一支路连接，所述第二交流滤波器与所述第四支路连接；
所述第一交流出线的一端与所述第一支路连接，另一端接入A电网；
所述第二交流出线的一端与所述第四支路连接，另一端接入B电网；
所述第一换流单元的一端与所述第二支路连接，另一端与所述第一直流功率进线极连接；
所述第二换流单元的一端与所述第三支路连接，另一端与所述第二直流功率进线极连接。
2.根据权利要求1所述的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构，其特征在于，所述第一支路、第二支路、第三支路和第四支路均分别设有至少三个断路器。
3.根据权利要求1所述的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构，其特征在于，所述第一母线上的断路器设置在第一支路、第二支路、第三支路和第四支路与第一母线的连接点之间的线路上；所述第二母线上的断路器设置在第一支路、第二支路、第三支路和第四支路与第二母线的连接点之间的线路上。
4.根据权利要求1所述的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构，其特征在于，在所述第一交流滤波器与第一支路的连接点的两侧分别设有断路器；在所述第一交流出线与第一支路的连接点的两侧分别设有断路器。
5.根据权利要求1所述的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构，其特征在于，在所述第二交流滤波器与第四支路的连接点的两侧分别设有断路器；在所述第二交流出线与第四支路的连接点的两侧分别设有断路器。
6.根据权利要求1所述的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构，其特征在于，在所述第一换流单元与所述第二支路的连接点的两侧分别设有断路器。
7.根据权利要求1所述的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构，其特征在于，在所述第二换流单元与第三支路的连接点的两侧分别设有断路器。
8.根据权利要求1所述的实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构，其特征在于，所述实现高压直流输电系统直流功率调控的交流场结构还包括第一备用引线和第二备用引线；所述第一备用引线与所述第二支路连接；所述第二备用引线与所述第三支路连接。
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