CN111656637B - 中性装置、换流站和直流电力传输系统 - Google Patents

中性装置、换流站和直流电力传输系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于直流电力传输系统的换流站(RS)的中性装置(NA)以及这种换流站和这种系统，该换流站包括第一换流器(22)。中性装置(NA)包括电涌放电器(SANB1、SANB2、SANB3、SANB4、SANB5、SANB6、SANL1、SANL2、SANLn)和一组中性总线，其中，每个电涌放电器连接在一组中性总线中的一中性总线(NB1、NB2、CNB)和接地之间，其中，中性装置的第一绝缘区域是包括第一组(SAA)电涌放电器的高压绝缘缩放区域(NZOOMH)，并且，中性装置的第二绝缘区域是包含第二组(SAB)电涌放电器的低压绝缘缩放区域(NZOOML)，其中，第一组(SAA)中的电涌放电器(SANB1、SANB2，SANB4、SANB5)具有比第二组(SAB)中的电涌放电器(SANB3、SANB6，SANL1、SANL2、SANLn)更高的放电器参考电压。

Description

中性装置、换流站和直流电力传输系统
技术领域
本发明总体涉及高压设备。更具体地说，本发明涉及中性装置、换流站和包括这种中性装置的直流电力传输系统。
背景技术
在一些情况下，已开始关注使用基于具有变为真正网状DC电网的数个直流(DC)电力回路的双极模块化多电平换流器(MMC)的多终端高压直流(HVDC)系统。
一种示例性系统是包括2个发送站、1个接收站和1个调整站的4终端系统或电网。因此，与其它现有多终端HVDC不同，上述系统基于双极MMC换流器配置并且将形成成为真正网状DC电网的多个DC电力回路。因此，上述系统对未来的DC电网具有历史意义并且也将面临新的挑战。
在具有模块化多电平换流器(MMC)的双极HVDC系统中，可能的关键故障中的一种是换流器和臂电抗器之间的穿墙套管失效，这导致穿过这种穿墙套管的换流器总线对地短路，从而导致接地故障。如果换流器中性总线的DC侧上的电涌放电器没有设计足够高的电压，则会经由换流器阀形成短路电流回路。由于在回路中缺乏电感，因此阀电流可能在例如小于100μs的短时间内上升到具有破坏性的高水平。一般情况下，除非阀通过内部门单元保护而具有自我保护能力，否则任何臂电流保护装置都无法处理该故障。即使一些阀通过内部门单元保护而具有自我保护能力，但其也不能解决基本问题，原因在于可能涉及多个供应商，其中，可能只有一些供应商提供自我保护能力。
避免这种具有破坏性的高故障电流的一种方式是增加中性总线的绝缘水平。对于额定极电压为535kV的示例性系统，中性总线绝缘(通常由SIPL-开关脉冲电平度量)可能必须被设计为高于500kV，这高于+/-800kV经典HVDC系统中的中性总线SIPL。
因此，中性总线上的所有设备的绝缘水平将很高，这不仅导致中性总线和线路上设备的高成本，而且还增加极总线/线路上的电压应力。极到地电压耦合到由接收站中的接地限定的中性总线/线路到地电压。
此外，考虑到正常运行下的中性线路电压在最坏的单极操作情况下可能接近零或低于10kV，但在瞬态期间可能上升到500kV以上，因此绝缘水平的增加可能显著增加故障处理失败的潜在风险。
因此，需要一种处理故障电流的替代性手段。
发明内容
本发明的多个方面针对解决上述问题中的一个或更多个。更具体地，本发明的多个方面针对处理换流器的AC连接上的这种故障电流。
这是根据通过用于直流电力传输系统的换流站的中性装置完成的第一方面，该换流站包括第一换流器，其中，中性装置包括电涌放电器和一组中性总线，其中，每个电涌放电器连接在一组中心总线中的一中性总线和接地之间，其中，中性装置的第一绝缘区域是包括第一组电涌放电器的高压绝缘缩放区域，并且，中性装置的第二绝缘区域是包含第二组电涌放电器的低压绝缘缩放区域，其中，第一组中的电涌放电器具有比第二组中的电涌放电器更高的放电器参考电压。
故障处理是根据通过用于直流电力传输系统的换流站实现的第二方面，该换流站包括第一换流器和根据第一方面的中性装置。
故障处理是根据通过包括根据第二方面的换流站的直流电力传输系统实现的第三方面，其中，直流电力传输系统可以是多终端电力传输系统或点对点传输系统。
在第一方面的第一变型例中，一组中性总线包括连接到第一换流器的第一中性总线，并且，第一组中的电涌放电器包括连接到第一中性总线的电涌放电器。在这种情况下，第二组中的至少一个电涌放电器也可以连接到第一中性总线。
在第一方面的第二变型例中，第一绝缘区域经由第一中性总线中的电抗器与中性装置的第二绝缘区域分开。
在第一方面的另一变型例中，第一组电涌放电器的参考电压限定是第二组电涌放电器的参考电压的至少两倍、有利地至少三倍且优选地五倍的放电电压。在这种情况下，放电器参考电压能够限定放电电压，诸如开关脉冲电平(SIPL)参考电压。
直流电力传输系统可以为双极直流电力传输系统，并且，其中，换流站包括连接到直流电力传输系统的第二极的第二换流器。
在第一方面的另一变型例中，一组中性总线从而可以包括连接到第二换流器的第二中性总线，并且，第一组电涌放电器可以包括连接在第二中性总线和接地之间的电涌放电器。第二组中的至少一个电涌放电器也可以连接到第二中性总线。
在第一方面的又一变型例中，第一绝缘区域经由第二中性总线中的第二电抗器与第二绝缘区域分开。
在第一方面的又一变型例中，一组中性总线包括连接至第一中性总线和第二中性总线两者的公共中性总线，并且，第二组中的至少一些电涌放电器连接到公共中性总线。
中性装置还可以包括位于低压绝缘缩放区域中的至少一个接地开关。
本发明具有数个优点，通过将中性装置划分为高压缩放区域和低压缩放区域，能够更好地用限于高压缩放区域的额定值增加处理故障。因此，电抗器以及低压缩放区域中的部件可以保持更小。本发明还避免极总线/线路上的电压应力的增加，并允许故障处理。
附图说明
下面将参照附图描述本发明，其中，
图1示出了简化的双极系统配置，其中示出了位于接收换流站处的DC侧接地点，
图2示出了换流站中的可能的故障和故障电流回路，
图3示出了可能的故障电流的示例，
图4示出了其中将中性分开为高压缩放区和低压缩放区的换流站，
图5示出了换流站中的可能的故障和故障电流回路，
图6示出了在极到地故障期间的瞬态，其中，图表l示出了在接收站处在中性总线到地时测量的电压(曲线C1：现有方案；曲线C2：新方案)，图表2示出了在第一发送站处在中性总线到地时测量的电压(曲线C1：现有方案；绿曲线C2：新方案)，图表3示出了在接收站处在极总线到地时测量的电压(曲线C1：现有方案；曲线C2：新方案)，图表4示出了在第一发送站处在极总线到地时测量的电压(曲线C1：现有方案；曲线C2：新方案)，图表5示出了臂电流现有方案并且图表6示出了臂电流新方案，
图7示出了换流器总线相到地故障期间的瞬态，其中，图表l示出了在接收站处在中性总线到地时测量的电压(曲线C1：现有方案；曲线C2：新方案)，图表2示出了在第一发送站处在中性总线到地时测量的电压(曲线C1：现有方案；曲线C2：新方案)，图表3示出了在接收站处在极总线到地时测量的电压(曲线C1：现有方案；曲线C2：新方案)，图表4示出了在第一发送站处在极总线到地时测量的电压(曲线C1：现有方案；曲线C2：新方案)，图表5示出了臂电流现有方案并且图表6示出了臂电流新方案。
具体实施方式
本发明涉及用于直流(DC)电力传输系统的换流站以及这种换流站中的中性装置。
在图1中示意性示出了其中可以设置具有中性装置的换流器的DC电力传输系统。
在一个示例中，换流器系统是基于双极模块化多电平换流器(MMC)的多终端高压直流(HVDC)系统，其具有成为真正网状DC电网的多个直流(DC)电力回路。
在图l中，第一发送站SS1的第一换流器10经由第一极P13连接到调整站AS的第一换流器14，并且，第一发送站SS1的第二换流器12经由第二极P23连接到调整站AS的第二换流器16，其中，中性线路NL3使第一发送站SS1的第一和第二换流器10和12之间的结点与调整站AS的第一和第二换流器14和16之间的结点互连。
以类似的方式，第二发送站SS12的第一换流器18包括经由第一极P11连接到接收站RS的第一换流器22的第一换流器18，并且第二发送站SS2的第二换流器20经由第二极P21连接到接收站RS的第二换流器24，其中，中性线路NL1使第二发送站SS2的第一和第二换流器18和20之间的结点与接收站RS的第一和第二换流器22和24之间的结点互连。
此外，第一发送站SS1的第一换流器10经由另一第一极P14连接到第二发送站SS2的第一换流器18，第一发送站SS1的第二换流器12经由第二极P24连接到第二发送站SS2的第二换流器20，并且中性线路NL4使第一发送站SS1的第一和第二换流器10和12之间的结点与第二发送站SS2的第一和第二换流器18和20之间的结点互连。
最后，调整站AS的第一换流器14经由第一极P12连接到接收站RS的第一换流器22，并且调整站AS的第二换流器16经由第二极P22连接到接收站RS的第二换流器24，其中，中性线路NL2使调整站AS的第一和第二换流器14和16之间的结点与接收站RS的第一和第二换流器22和24之间的结点互连。
这里可以提到，能够将系统扩展到例如6个或更多个站，诸如7个站。与其它现有的多终端HVDC不同，上述的系统基于双极MMC换流器配置并且其将形成成为真正网状DC电网的多个DC电力回路。
可以以示出了如何连接第一换流器22的图2中所示的方式实现常规的换流器，诸如接收换流站RS。第二换流器在这里被省略，但其以与第一换流器22相同的方式进行连接。可以看出，第一换流器22包括均通过级联子模块实现的上阀组UV和下阀组LV。第一换流器22的上阀组UV位于连接到正DC极总线26的DC侧，引向其它换流器的第一极P11、P12和Pn连接到该DC极总线26。在给定的示例中，使用引向第二发送站和调整站的第一极P11和P12。
下阀组LV位于连接到第一中性总线NB1的DC侧，该第一中性总线NB1经由第一中性总线电抗器R1连接到引向连接站(未示出)的中性线路。
在第一换流器的AC中存在三个相。对于每个相而言，上阀组UV的AC侧经由第一AC连接ACC1连接到第一臂电抗器AR1，该第一臂电抗器AR1又连接到第一内部AC总线ACB1。对于每个相而言，下阀组LV的AC侧经由第二AC连接ACC2连接到第二臂电抗器AR2，该第二臂电抗器AR2也又连接到第一内部AC总线ACB1。内部AC总线ACB1也连接到第一变压器TR1的第一端，尽管更多的连接的可能的，但该第一变压器TR1的第二端可以连接到AC系统(未示出)。这里应该意识到，作为替代方案，臂电抗器可以被放置在换流器的DC侧。
可以看出，上换流器阀组UV具有连接在极和接地之间的第一DC侧电涌放电器SADC1，并且，中性总线NB1具有连接在第一中性总线NB1和接地之间的三个电涌放电器SANB1、SANB2和SANB3，其中，第一和第二电涌放电器SANB1和SANB2连接到第一中性电抗器R1和下阀组LV之间的第一中性总线NB1，而第三电涌放电器SANB3连接到位于第一中性电抗器R1之后的，即位于第一中性电抗器R1和引向所连接的换流站的中性线路之间的第一中性总线NB1。
还可以看到，第一AC侧电涌放电器SAAC1连接在第一AC连接ACC1和接地之间，并且，第二AC侧电涌放电器SAAC2连接在第二AC连接ACC2和接地之间，其中，第一AC侧电涌放电器SAAC1连接在上阀组UV和第一AC臂电抗器AR1之间，而第二AC侧电涌放电器SAAC2连接在下阀组LV和第二臂电抗器AR2之间。还可以看到，在第一变压器TR1的两侧，存在连接到接地的电涌放电器SATR1和SATR2。这里也针对三个相设置上述电涌放电器。
第二AC连接ACC2并且在这种情况下也许还有第一AC连接穿过穿墙套管，即阀外壳的壁上的套管。这种外壳可以是换流器的外壳并且可以是所谓的阀室的形式。在下阀组LV和第二臂电抗器AR2之间的第二AC连接ACC2周围示意性地表示这种套管BS。
如所使用的阀符号所示地，MMC阀通常包括子模块，这些子模块具有与电容器并联的开关。这些开关是使用门控制单元操作的，其中，这种门控制单元的主要目的是调整用于操作开关的逻辑信号的电压电平。门控制单元可以额外地包括关于故障电流处理的一些自我保护能力。
在图2中，也针对位于穿过套管BS的第二AC连接ACC2处的故障指示接地故障，并且，图3示出了该故障的示例故障电流(虚线)。
在具有模块多电平换流器(MMC)的双极HVDC系统中，可能的关键故障中的一种是穿墙套管BS的故障，该故障导致AC连接对接地短路，从而导致接地故障。如果没有以足够高的电压设计换流器中性总线SANB1、SANB2和SANB3的DC侧上的放电器，短路电流回路可通过图2所示的换流器阀组LV形成，该故障电流在图3中由虚线所示。由于在回路中缺乏电感，因此阀电流可能在小于100μm的短时间内上升到具有破坏性的高水平。避免这种破坏性的高故障电流的一种可能方式是实现阀内部短路保护功能，该功能集成在阀开关门控制单元中，这需要先进的门控制单元以及用于半导体部件的额外功能。除非阀通过内部门单元保护具有自我保护能力，否则通过第二AC侧电涌放电器SAAC2提供的臂电流保护难以处理这种故障情况。此外，即使一些阀通过内部门单元保护具有自我保护能力，其也不能解决基本问题，原因是可能涉及多个供应商，其中可能只有一些供应商提供自我保护能力。
避免这种破坏性的高故障电流的另一种方式是增加中性总线NB1上的绝缘水平。对于额定极电压为535kV的示例系统，中性总线绝缘(通常由SIPL-开关脉冲电平度量)可能必须被设计为高于500kV，这高于+/-800kV经典HVDC系统中的中性总线SIPL。在阀不具有先进的内部短路保护的情况下，这可能是避免破坏性短路电流的唯一方法。
由于增加中性总线绝缘水平，针对中性总线NB1上的所有设备的绝缘水平都将高，这不仅会导致中性总线和线路上的设备成本高，而且增加极总线/线路上的电压应力。如图1所示，极到地电压耦合到由接收站中的接地所限定的中性总线/线路到地电压。
此外，考虑到正常运行下的中性线路电压在最坏的单极操作情况下可能接近零或低于10kV，但在瞬态期间可能上升到500kV以上，因此绝缘水平的增加可能显著增加故障处理失败的潜在风险。
因此，对于避免这种系统中的换流器的AC连接上的故障电流，需要替代方案，该替代方案改进增加中性总线绝缘水平的上述方法。通过换流器的中性装置，提供这种替代方案。
从图4可以看出，诸如接收站RS的换流站可以包括串联连接在两个极之间的第一换流器22和第二换流器24。
可以看出，第一换流器22包括均通过级联子模块实现的上阀组UV1和下阀组LV1。换流器22的上阀组UV1处于连接到正DC极总线26的DC侧上，引向其它换流器的第一极P11、P12和P1n连接到该DC极总线26。在给定的示例中，虽然可能有n种不同的连接，但是只使用引向第二发送站和调整站的极P11和P12。
如更早所述，AC侧具有三个相。对于每个相而言，上阀组UV1的AC侧经由第一AC连接ACC1连接到第一臂电抗器AR1，该第一臂电抗器AR1又连接到第一内部AC总线ACB1。下阀组LV1的AC侧经由第二AC连接ACC2连接到第二臂电抗器AR2，该第二臂电抗器AR2也又连接到第一内部AC总线ACB1。
还可以看到，对于每个相而言，第一AC侧电涌放电器SAAC1连接在第一AC连接ACC1和接地之间，并且，第二AC侧电涌放电器SAAC2连接在第二AC连接ACC2和接地之间，其中，第一AC侧电涌放电器SAAC1连接在上阀组UV和第一AC臂电抗器AR1之间，而第二AC侧电涌放电器SAAC2连接在下阀组LV和第二臂电抗器AR2之间。
第一内部AC总线ACB1还连接到第一变压器TR1的第一端，该第一变压器TR1的第二端可以连接到AC系统(未示出)。
这里可以看出，上换流器阀组UV1具有连接在极P1和接地之间的第一DC侧电涌放电器SADC1。还可以看到，在第一变压器TR1的两侧，均存在连接到接地的电涌放电器SATR1和SATR2。
还可以看出，第二换流器24包括均通过级联子模块实现的上阀组UV2和下阀组LV2。换流器24的下阀组LV2处于连接到负DC极总线28的DC侧，引向其它换流器的第二极P21、P22和P2n连接到该DC极总线28。在给定的示例中，尽管可能有n种不同的连接，但是只使用了引向第二发送站和调整站的极P21和P22。
对于每个相而言，上阀组UV2的AC侧经由第三AC连接ACC3连接到第三臂电抗器AR3，该第三臂电抗器AR3又连接到第二内部AC总线ACB2。下阀组LV2的AC侧经由第四AC连接ACC4连接到第四臂电抗器AR4，该第四臂电抗器AR4也又连接到第二内部AC总线ACB2。
对于每个相而言，第三AC侧电涌放电器SAAC3连接在第三AC连接ACC3和接地之间，并且，第四AC侧电涌放电器SAAC4连接在第四AC连接ACC4和接地之间，其中，第三AC侧电涌放电器SAAC3连接在上阀组UV2和第三AC臂电抗器AR3之间，而第四AC侧电涌放电器SAAC4连接在下阀组LV2和第四臂电抗器AR4之间。
第二内部AC总线ACB2还连接到第二变压器TR2的第一端，该第二变压器TR2的第二端可以连接到AC系统(未示出)。还可以看到，在第二变压器TR2的两侧，均存在连接到接地的电涌放电器SATR3和SATR4。
这里还可以看到，下阀组LV2具有连接在极P2和接地之间的第二DC侧电涌放电器SADC2。
在两个换流器22和24之间，设置中性装置NA。中性装置NA包括一组中性总线，该组包括连接到第一换流器22的第一中性总线NB1、连接到第二换流器24的第二中性总线NB2以及使第一和第二中性总线NB1和NB2互连的公共中性总线CNB。因此，公共中性总线CNB连接到第一和第二中性总线NB1和NB2两者。第一中性总线NB1包括第一中性电抗器R1，并且，第二中性总线包括第二中性电抗器R2。此外，可以看出，中性装置NA包括数个电涌放电器，每个电涌放电器连接在中性总线和接地之间。由此，该组中性总线包括连接到第一换流器22的第一中性总线NB1。
可以更具体地看到，第一中性总线NB1可能具有连接在第一中性总线NB1和接地之间的三个中性总线电涌放电器SANB1、SANB2和SANB3，其中，第一和第二电涌放电器SANB1和SANB2连接到第一中性电抗器R1和下阀组LV1之间的第一中性总线NB1，而第三电涌放电器SANB3连接到第一中性电抗器R1之后的，即第一中性电抗器R1和公共中性总线CNB之间的第一中性总线NB1。应当注意，可能只存在两个放电器：一个在阀和电抗器之间，并且另一个在电抗器和线路之间。对于本领域技术人员，应当理解，根据安装距离，可能存在可能不同的放电器设置。
以类似的方式，第二中性总线NB2具有连接在第二中性总线NB2和接地之间的三个中性总线电涌放电器SANB4、SANB5和SANB6，其中，第四和第五电涌放电器SANB4和SANB5连接到第一中性电抗器R1和上阀组UV2之间的第二中性总线NB2，而第六电涌放电器SANB6连接到第二中性电抗器R2之后的，即第二中性电抗器R2和公共中性总线CNB之间的第二中性总线NB2。
公共总线CNB也具有到对应于第一极和第二极的中性线路NL1、NL2、NLn的连接。在给定的示例中，尽管可能有n种不同的连接，但是只使用了引向第二发送站和调整站的中性线路NL1和NL2。每个这种中性线路经由对应的中性线路电涌放电器SANL2、SANL3和SANLn连接到公共总线CNB，其中，这些电涌放电器连接在对应的中性线路和接地之间。还存在连接在第一中性线路NL1和接地之间的第一接地开关ES1、连接在第二中性线路NL2和接地之间的第二接地开关ES2以及连接在第n中性线路NLn和接地之间的第n接地开关。这里应该认识到，这些接地开关的数量和位置只是示例性的，并且存在多种不同的替代方案。
根据本发明的多个方面，提出使用中性装置NB的将中性装置划分为两个不同的绝缘缩放区域的大型中性总线电抗器R1和R2。如图4所示，线路L1将中性总线/线路区域划分为第一高压绝缘缩放区(NZOOMH)和第二低压绝缘缩放区(NZOOML)。因此，第一绝缘缩放区域经由第一中性总线NB1中的电抗器R1以及经由第二中性总线NB1中的电抗器而与第二绝缘缩放区域分开。在NZOOMH中，存在第一组SAA电涌放电器，对于该第一组SAA电涌放电器而言，放电器参考电压可以限定总线条的该部分的例如高达500kV的放电电压，例如，SIPL。在图4的示例中，第一组中的电涌放电器是第一、第二、第四和第五中性总线电涌放电器SANB1、SANB2、SANB和SANB5。在NZOOML中，存在第二组SAB电涌放电器，其中，放电器参考电压可以将中性装置的该部分的SIPL限定为低于150kV，例如100kV。在图4的示例中，该第二组中的电涌放电器是第三和第六中性总线电涌放电器SANB3和SANB6以及中性线路电涌放电器SANL1、SANL2和SANLn。因此，第一组电涌放电器的参考电压高于第二组放电器的参考电压。第一组电涌放电器的参考电压可以限定是第二组电涌放电器的参考电压的至少两倍、有利地至少三倍并且优选地五倍的放电电压。
可以观察到，第一组中的电涌放电器SAA要么连接到第一中性总线NB1要么连接到第二中性总线NB2。因此，它们只连接到这两个总线中的一个。另一方面，第二组中的电涌放电器可以连接到这两个中性总线NB1和NB2，也可以连接到公共中性总线CNB。因此，第二组中的至少一个电涌放电器可以连接到第一中性总线NB1，并且第二组中的至少一个其它电涌放电器可以连接到第二中性总线NB2。因此，第二组的至少一些电涌放电器可以连接到公共中性总线。可以另外观察到，与低压绝缘缩放区或第二低压绝缘区域相比，高压绝缘缩放区或第一高压绝缘区域设置得更靠近换流器。可以进一步观察到，在图4的示例性实施例中，至少一个接地开关被设置在低压绝缘缩放区域中。然而，根据其它实施例，其它设置是可能的。
对于关于图2和图3描述的同一类型的关键故障，由于电感大，电流上升率将显著降低，并且，峰值电流也可以被控制到安全范围。
为了说明解决方案的影响，图6示出了当一条线路停止操作时的一个极到地故障，这使得网状电网呈放射状配置。由于金属返回路径中的大阻抗和电流，中性总线电压可能对于几十毫秒(ms)上升到高于400kV。在提出的解决方案中，从图6的图表1和图表2的实线曲线C2可以看出，中性装置被限制为低于100kV。另一个积极影响是明显的：参照图表3和图表4的实线曲线C2，未产生故障的极到地电压显著降低。不利的一面是，比较图表6和图表5，臂电流增加，但它们仍低于阀能力。
图7示出了换流器和变压器之间的一个相到地故障。利用提出的解决方案，从图7的图表1的实线曲线C2可以看出，中性总线被限制为低于100kV。还可以看到其他积极的影响：参照图表3和图表4的实线曲线C2，未发生故障的极到地峰值电压降低。在这种情况下，比较图表6和图表5，臂电流不受影响。
提出的方案将降低处于中性电抗器之间的中性线路/总线上并且包括两个换流站的中性电抗器的所有设备的成本，例如，中性电抗器的终端电压开关耐受水平可从1300kV降低到低于750kV，这将大大降低电抗器的成本。另一个示例是，一些接地开关，诸如低压绝缘缩放区域中的接地开关ES1、ES2和ES3，可以从650kV降低到115kV。其还由于降低电压而节省空间并且提高沿用于中性极线路和中性线路的廊道的安全性。
本发明可以以多种方式改变。例如，应当知道，SIPL只是可以用于尺度确定(dimensioning)的一种类型的放电电压。本发明也能够应用在非对称单极系统中，在这种情况下，不存在第二换流器并且不存在第二中性总线。还应认识到，中性装置可能包括数个其它元件，诸如断路器和其它的接地或大地开关。电涌放电器的数量也只是示例性的。以具有中性装置例示的换流站是接收换流站。然而，应当认识到，DC系统的任何其他换流站也可以具有中性装置。描述的系统也是多终端系统。应当认识到，其也可能仅是点对点系统。
因此，应当认识到，本发明仅由以下的权利要求限制。

Claims (16)

1.一种用于直流电力传输系统的换流站的中性装置(NA)，所述换流站包括第一换流器(22)，所述中性装置(NA)包括第一组电涌放电器和第二组电涌放电器(SANB1、SANB2、SANB3、SANB4、SANB5、SANB6、SANL1、SANL2、SANLn)和一组中性总线，其中，每个电涌放电器连接在所述一组中性总线中的一中性总线(NB1、NB2、CNB)和接地之间，其中，所述中性装置的第一绝缘区域是包括所述第一组(SAA)电涌放电器的高压绝缘缩放区域(NZOOMH)，并且，所述中性装置的第二绝缘区域是包括所述第二组(SAB)电涌放电器的低压绝缘缩放区域(NZOOML)，其中，所述第一组(SAA)中的电涌放电器(SANB1、SANB2，SANB4、SANB5)具有比所述第二组(SAB)中的电涌放电器(SANB3、SANB6，SANL1、SANL2、SANLn)更高的放电器参考电压。
2.根据权利要求1所述的中性装置(NA)，其中，所述一组中性总线包括连接到所述第一换流器(22)的第一中性总线(NB1)，并且，所述第一组(SAA)中的所述电涌放电器包括连接到所述第一中性总线(NB1)的电涌放电器(SANB1、SANB2)。
3.根据权利要求2所述的中性装置(NA)，其中，所述第一绝缘区域经由所述第一中性总线(NB1)中的电抗器(R1)与所述中性装置的所述第二绝缘区域分开。
4.根据权利要求2或3所述的中性装置(NA)，其中，所述第二组(SAB)中的至少一个电涌放电器(SANB3)连接到所述第一中性总线(NB1)。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的中性装置(NA)，其中，所述第一组(SAA)电涌放电器的参考电压限定是所述第二组(SAB)电涌放电器的参考电压的至少两倍的放电电压。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的中性装置(NA)，其中，所述放电器参考电压限定是开关脉冲电平(SIPL)参考电压的放电电压。
7.根据权利要求2或3所述的中性装置(NA)，其中，所述直流电力传输系统为双极直流电力传输系统，所述换流站包括连接到所述直流电力传输系统的第二极的第二换流器(24)，并且，所述一组中性总线包括连接到所述第二换流器(24)的第二中性总线(NB2)，其中，所述第一组(SAA)电涌放电器包括连接在所述第二中性总线(NB2)和接地之间的电涌放电器(SANB4、SANB5)。
8.根据权利要求7所述的中性装置(NA)，其中，所述第一绝缘区域经由第二中性总线(NB2)中的第二电抗器(R2)与所述第二绝缘区域分开。
9.根据权利要求7所述的中性装置，其中，所述第二组(SAB)中的至少一个电涌放电器(SANB6)连接到所述第二中性总线(NB2)。
10.根据权利要求7所述的中性装置(NA)，其中，所述一组中性总线包括连接到所述第一中性总线和所述第二中性总线(NB1、NB2)两者的公共中性总线(CNB)，并且，所述第二组(SAB)中的至少一些电涌放电器(SANL1、SANL2、SANLn)连接到所述公共中性总线(CNB)。
11.根据权利要求1-3中任一项所述的中性装置(NA)，其中，所述第一组(SAA)电涌放电器的参考电压限定是所述第二组(SAB)电涌放电器的参考电压的至少三倍的放电电压。
12.根据权利要求1-3中任一项所述的中性装置(NA)，其中，所述第一组(SAA)电涌放电器的参考电压限定是所述第二组(SAB)电涌放电器的参考电压的至少五倍的放电电压。
13.一种用于直流电力传输系统的换流站，所述换流站包括第一换流器(22)以及根据任一前述权利要求所述的中性装置(NA)。
14.一种直流电力传输系统，所述直流电力传输系统包括根据权利要求13所述的换流站。
15.根据权利要求14所述的直流电力传输系统，其中，所述直流电力传输系统是多终端电力传输系统。
16.根据权利要求14或15所述的直流电力传输系统，其中，所述直流电力传输系统是双极电力传输系统。
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