CN115296322B - 一种海上风电并网柔性直流电气主接线系统及其检修方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海上风电并网柔性直流电气主接线系统及其检修方法，其特征在于，包括海上换流站电气主接线系统、陆上换流站电气主接线系统和直流电缆系统；所述海上换流站电气主接线系统布设在海上换流平台，所述陆上换流站电气主接线系统布设在陆上换流站，所述海上换流站电气主接线系统通过所述直流电缆系统连接所述陆上换流站电气主接线系统；所述海上换流站电气主接线系统用于将风电场交流进线输送的交流电转换为直流电，所述陆上换流站电气主接线系统用于将所述海上换流站电气主接线系统转换的直流电转换为交流电输送至交流电网，本发明可以广泛应用于柔性直流输电领域中。

Description

一种海上风电并网柔性直流电气主接线系统及其检修方法

技术领域

本发明涉及柔性直流输电领域，特别是关于一种海上风电并网柔性直流电气主接线系统及其检修方法。

背景技术

在海上风电送出应用场景中，由于交流电缆充电电流的影响，传输容量和传输距离受到限制。研究结果表明，当海上风电的离岸距离超过70km、容量在400MW以上时，采用高压交流输电将不能满足大容量、远距离海上风电输送的需求，宜采用直流送出方案。与传统的直流输电相比，柔性直流输电采用灵活快速的控制方式，可以对有功功率和无功功率进行独立控制，实现对无源网络的送电，该方式成为远海风电并网的最优技术手段。

目前，中国海上风电进入快速开发阶段，安全、可靠与经济的远海风电柔性直流并网研发势在必行。然而，远海风电柔性直流输电工程在发展初期的设计过程中存在以下问题：(1)系统主接线设计全局优化性不足，绝缘配合设计的绝缘水平较高，主回路设计裕度过大。(2)主要电气设备例如换流阀、联接变压器、桥臂电抗器、直流耗能装置等部件仍有较大裕度，具有较高的提升空间。(3)换流站电气与结构设计不够紧凑化、轻型化，综合占地面积、体积重量较大。上述不足均会导致远海风电整体设计尺寸、重量、造价偏高，不利于远海风电的快速发展。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种具备紧凑化、轻型化且造价低的海上风电并网柔性直流电气主接线系统及其检修方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：第一方面，提供一种海上风电并网柔性直流电气主接线系统，包括海上换流站电气主接线系统、陆上换流站电气主接线系统和直流电缆系统；

所述海上换流站电气主接线系统和陆上换流站电气主接线系统均包括从交流侧母线至联接变阀侧母线的电气主接线电路、从联接变阀侧母线至上桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路、从上桥臂换流阀直流侧至正极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路、从正极直流侧三相桥臂公共节点至正极直流电缆连接点的电气主接线电路、从联接变阀侧母线至下桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路、从下桥臂换流阀直流侧至负极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路以及从负极直流侧三相桥臂公共节点至负极直流海缆连接点的电气主接线电路，陆上换流站电气主接线系统还包括从正极直流母线至负极直流母线的直流耗能装置电气主接线电路；

所述海上换流站电气主接线系统布设在海上换流平台，所述陆上换流站电气主接线系统布设在陆上换流站，所述海上换流站电气主接线系统通过所述直流电缆系统连接所述陆上换流站电气主接线系统；

所述海上换流站电气主接线系统用于将风电场交流进线输送的交流电转换为直流电，所述陆上换流站电气主接线系统用于将所述海上换流站电气主接线系统转换的直流电转换为交流电输送至交流电网。

进一步地，所述海上换流站电气主接线系统中从交流侧母线至联接变阀侧母线的电气主接线电路包括：

第一接地刀闸，所述第一接地刀闸的一端连接风电场的交流进线，所述第一接地刀闸还依次通过第一隔离刀闸、第二接地刀闸的一端、第一交流断路器、第三接地刀闸的一端、第二隔离刀闸、第四接地刀闸的一端、第一交流电压互感器和第一交流侧避雷器连接第一联接变压器的三角型网侧，所述第一联接变压器的星型阀侧连接第一联接变阀侧星型绕组中性点避雷器，所述第一联接变压器的星型阀侧还依次通过第一接地开关的一端、第一隔离开关、第二接地开关的一端、第一联接变阀侧交流断路器、第一电流互感器和第三接地开关的一端连接第二隔离开关；

所述风电场的交流进线还依次通过第五接地刀闸的一端、第三隔离刀闸、第六接地刀闸的一端、第二交流断路器、第七接地刀闸的一端、第四隔离刀闸、第八接地刀闸的一端、第二交流电压互感器和第二交流侧避雷器连接第二联接变压器的三角型网侧，所述第二联接变压器的星型阀侧连接第二联接变阀侧星型绕组中性点避雷器，所述第二联接变压器的星型阀侧还依次通过第四接地开关的一端、第三隔离开关、第五接地开关的一端、第二联接变阀侧交流断路器、第二电流互感器、第六接地开关的一端和第四隔离开关连接第七接地开关；

所述第二隔离开关的另一端和所述第七接地开关的一端并联连接电压互感器和交流避雷器的一端，所述交流避雷器的另一端连接第三电流互感器；

所述第一接地刀闸、第二接地刀闸、第三接地刀闸、第四接地刀闸、第五接地刀闸、第六接地刀闸、第七接地刀闸、第八接地刀闸、第一接地开关、第二接地开关、第三接地开关、第四接地开关、第五接地开关、第六接地开关、第七接地开关、第一交流侧避雷器、第二交流侧避雷器、第一交流电压互感器、第二交流电压互感器、第一联接变阀侧星型绕组中性点避雷器、第二联接变阀侧星型绕组中性点避雷器第三电流互感器和电压互感器的另一端均直接接地。

进一步地，所述海上换流站电气主接线系统中从联接变阀侧母线至上桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路包括：

上桥臂交流穿墙套管，所述上桥臂交流穿墙套管的一端并联连接所述第二隔离开关、第七接地开关、电压互感器和交流避雷器，所述上桥臂交流穿墙套管的另一端依次通过第九接地刀闸、第一上桥臂换流阀、第一上桥臂电流互感器和第一上桥臂避雷器的一端连接第十接地刀闸，所述第一上桥臂避雷器的另一端连接第二上桥臂电流互感器；所述第九接地刀闸、第十接地刀闸和第二上桥臂电流互感器的另一端直接接地；

所述海上换流站电气主接线系统中从上桥臂换流阀直流侧至正极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路包括：

第一上桥臂直流穿墙套管，所述第一上桥臂直流穿墙套管的一端连接所述第十接地刀闸，所述第一上桥臂直流穿墙套管的另一端通过第一上桥臂电抗器连接三相桥臂直流侧公共节点；

所述海上换流站电气主接线系统中从正极直流侧三相桥臂公共节点至正极直流海缆连接点的电气主接线电路包括：

第一直流分压器，所述第一直流分压器的一端连接所述三相桥臂直流侧公共节点，所述第一直流分压器的另一端依次通过第四电流互感器、第十一接地刀闸的一端、第五隔离刀闸、第十二接地刀闸的一端和第一直流避雷器的一端连接所述直流电缆系统的第一海上换流站电缆终端的一端，所述第一直流避雷器的另一端连接第五电流互感器；所述第一直流分压器、第五电流互感器、第十一接地刀闸和第十二接地刀闸的另一端均直接接地，所述第一海上换流站电缆终端的另一端通过直流海缆连接直流陆缆，进而连接至所述直流电缆系统的第一陆上换流站电缆终端。

进一步地，所述海上换流站电气主接线系统中从联接变阀侧母线至下桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路包括：

下桥臂交流穿墙套管，所述下桥臂交流穿墙套管的一端并联连接所述第二隔离开关、第七接地开关、电压互感器和交流避雷器，所述下桥臂交流穿墙套管的另一端依次通过第十三接地刀闸的一端、下桥臂换流阀、第一下桥臂电流互感器和下桥臂避雷器的一端连接第十四接地刀闸的一端，所述下桥臂避雷器的另一端连接第二下桥臂电流互感器，所述第十三接地刀闸、第十四接地刀闸和第二下桥臂电流互感器的另一端均直接接地；

所述上换流站电气主接线系统中从下桥臂换流阀直流侧至负极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路包括：

第一下桥臂直流穿墙套管，所述第一下桥臂直流穿墙套管的一端连接第十四接地刀闸，所述第一下桥臂直流穿墙套管的另一端通过第一下桥臂电抗器连接所述三相桥臂直流侧公共节点；

所述海上换流站电气主接线系统中从负极直流侧三相桥臂公共节点至负极直流海缆连接点的电气主接线电路包括：

第二直流分压器，所述第二直流分压器的一端连接所述三相桥臂直流侧公共节点，所述第二直流分压器的另一端依次通过第六电流互感器、第十五接地刀闸的一端、第六隔离刀闸、第十六接地刀闸的一端和第二直流避雷器的一端连接所述直流电缆系统的第二海上换流站电缆终端，所述第二直流避雷器的另一端连接第七电流互感器；所述第二直流分压器、第七电流互感器、第十五接地刀闸和第十六接地刀闸的另一端均直接接地，所述第二海上换流站电缆终端的另一端通过所述直流海缆连接所述直流陆缆，进而连接至所述直流电缆系统的第二陆上换流站电缆终端。

进一步地，所述陆上换流站电气主接线系统中从交流侧母线至联接变阀侧母线的电气主接线电路包括：

第十七接地刀闸，所述第十七接地刀闸的一端连接交流电网，所述第十七接地刀闸的另一端依次通过第一交流隔离刀闸、第十八接地刀闸的一端、第三交流断路器、第十九接地刀闸的一端、第二交流隔离刀闸、第二十接地刀闸的一端、第三交流电压互感器和网侧避雷器并联连接第二十一接地刀闸和交流电流互感器的一端，所述交流电流互感器的另一端连接合闸电阻的一端，所述第二十一接地刀闸的该端还通过第三交流隔离刀闸连接第二十二接地刀闸的一端，所述第二十二接地刀闸的该端和所述合闸电阻的另一端还分别连接第三联接变压器的星型网侧，所述第三联接变压器的星型网侧还连接网侧中性点电流互感器，所述第三联接变压器的星型阀侧并联连接阀侧星型中性点接地电阻和阀侧星型中性点避雷器的一端，所述阀侧星型中性点接地电阻的另一端连接阀侧星型中性点接地电流互感器的一端，所述第三联接变压器的星型阀侧还通过第八接地开关的一端连接联接变阀侧避雷器的一端，所述联接变阀侧避雷器的另一端连接联接变阀侧避雷器回路电流互感器；

所述第十七接地刀闸、第十八接地刀闸、第十九接地刀闸、第二十接地刀闸、第二十一接地刀闸、第二十二接地刀闸、第三交流电压互感器、网侧避雷器、网侧中性点电流互感器、阀侧星型中性点接地电流互感器、阀侧星型中性点避雷器、第八接地开关和联接变阀侧避雷器回路电流互感器的另一端均直接接地。

进一步地，所述陆上换流站电气主接线系统中从联接变阀侧母线至上桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路包括：

上桥臂换流阀，所述上桥臂换流阀的一端连接所述联接变阀侧避雷器，所述上桥臂换流阀的另一端依次通过第三上桥臂电流互感器和第一上桥臂避雷器的一端连接第二十三接地刀闸的一端，所述第一上桥臂避雷器的另一端连接第四上桥臂电流互感器，第所述四上桥臂电流互感器和第二十三接地刀闸的另一端直接接地；

所述陆上换流站电气主接线系统中从上桥臂换流阀直流侧至正极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路包括：

第二上桥臂直流穿墙套管，所述第二上桥臂直流穿墙套管的一端连接第二十三接地刀闸，所述第二上桥臂直流穿墙套管的另一端通过第二上桥臂电抗器连接所述三相桥臂直流侧公共节点；

所述陆上换流站电气主接线系统中从正极直流侧三相桥臂公共节点至正极直流海缆连接点的电气主接线电路包括：

第八电流互感器，所述第八电流互感器的一端并联连接所述三相桥臂直流侧公共节点和第三直流避雷器的一端，所述第三直流避雷器的另一端连接第九电流互感器，所述第八电流互感器的另一端依次通过第三直流分压器、第二十四接地刀闸的一端、第七隔离刀闸和第二十五接地刀闸的一端连接所述第一陆上换流站电缆终端的一端；所述第九电流互感器、第三直流分压器、第二十四接地刀闸和第二十五接地刀闸的另一端直接接地，所述第一陆上换流站电缆终端的另一端通过所述直流陆缆连接所述直流海缆，进而连接所述第一海上换流站电缆终端。

进一步地，所述陆上换流站电气主接线系统中从联接变阀侧母线至下桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路包括：

下桥臂换流阀，所述下桥臂换流阀的一端连接所述联接变阀侧避雷器，所述下桥臂换流阀的另一端通过第三下桥臂电流互感器和下桥臂避雷器的一端连接第二十六接地刀闸的一端，所述下桥臂避雷器的另一端连接第四下桥臂电流互感器，所述第四下桥臂电流互感器和第二十六接地刀闸的另一端直接接地；

所述陆上换流站电气主接线系统中从下桥臂换流阀直流侧至负极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路包括：

第二下桥臂直流穿墙套管，所述第二下桥臂直流穿墙套管的一端连接第二十六接地刀闸，所述第二下桥臂直流穿墙套管的另一端通过第二下桥臂电抗器连接所述三相桥臂直流侧公共节点；

所述陆上换流站电气主接线系统中从负极直流侧三相桥臂公共节点至负极直流海缆连接点的电气主接线电路包括：

第十电流互感器，所述第十电流互感器的一端并联连接所述三相桥臂直流侧公共节点和第四直流避雷器的一端，所述第四直流避雷器的另一端连接第十一电流互感器的一端，所述第十电流互感器的另一端依次通过第四直流分压器、第二十七接地刀闸的一端、第八隔离刀闸和第二十八接地刀闸的一端连接所述第二陆上换流站电缆终端的一端；所述第十一电流互感器、第四直流分压器、第二十七接地刀闸和第二十八接地刀闸的另一端直接接地，所述第二陆上换流站电缆终端的另一端通过所述直流陆缆连接所述直流海缆，进而连接所述第二海上换流站电缆终端。

进一步地，所述陆上换流站电气主接线系统中从正极直流母线至负极直流母线的直流耗能装置电气主接线电路包括：

第九隔离刀闸，所述第九隔离刀闸的一端并联连接所述第三直流分压器和第二十四接地刀闸，所述第九隔离刀闸的另一端依次通过第二十九接地刀闸的一端、第一直流电抗器、第十二电流互感器、第一直流穿墙套管和第三十接地刀闸的一端连接直流耗能装置的一端，所述直流耗能装置的另一端依次通过第三十一接地刀闸的一端、第二直流穿墙套管、第十三电流互感器、第二直流电抗器、第三十二接地刀闸的一端和第十隔离刀闸并联连接所述第四直流分压器和第二十七接地刀闸；所述第二十九接地刀闸、第三十接地刀闸、第三十一接地刀闸和第三十二接地刀闸的另一端均直接接地。

第二方面，提供一种海上风电并网柔性直流电气主接线系统的使用方法，包括：

从交流电网获取交流电对陆上换流站电气主接线系统、直流电缆系统和海上换流站电气主接线系统进行不可控充电；

对陆上换流站电气主接线系统、直流电缆系统和海上换流站电气主接线系统进行可控充电，使系统各部分电压达到额定值，海上换流站电气主接线系统的联接变压器网侧电压满足系统要求，具备启动风场条件；

将海上换流站电气主接线系统中各联接变压器网侧的开关合闸，启动海上风电场；

海上风电场的电能依次通过海上换流站电气主接线系统、直流电缆系统和陆上换流站电气主接线系统注入陆上换流站电气主接线系统连接的交流电网。

第三方面，提供一种海上风电并网柔性直流电气主接线系统的检修方法，包括：

依次跳开海上换流站电气主接线系统的从交流侧母线至联接变阀侧母线的电气主接线电路中两条并联通道的其中一条通道内的交流断路器、隔离刀闸和隔离开关；

合上该通道内的接地刀闸和接地开关；

该通道内的联接变压器、联接变阀侧星型绕组中性点避雷器、交流侧避雷器和交流电压互感器在另一并联通道正常运行情况下进入检修状态。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本发明在现有陆上柔性直流系统的基础上，考虑柔性直流的运行特性，最大限度的简化海上换流站的主接线设计，具有系统设计简单、海上换流站设计紧凑、占地面积小、平台重量轻等特点。

2、本发明仅在陆上换流站配置直流耗能装置，在降低海上平台尺寸重量的基础上，可有效解决并网交流线路发生故障情况下的故障穿越难题。

3、本发明在海上站联接变与换流阀间配置带合闸电阻的交流断路器，能够避免联接变投切产生的励磁涌流导致换流阀闭锁问题，实现联接变压器的在线投切。

4、本发明中联接变网侧和阀侧区域采用交流避雷器，换流阀直流侧采用直流避雷器，同时通过合理优化避雷器配置参数，在保证避雷器运行安全的前提下，最大限度的降低系统的整体绝缘水平，进一步优化海上换流站的尺寸与重量。

5、本发明配置的两台海上换流站联接变压器采用并联方案，不配置备用联接变，在一台发生故障情况下，另一台可短时传输全容量系统功率，同时满足长期绝大多数情况下的海上风电传输需求，故障后退出一台检修，修复后可靠投入，能够大幅提高系统可靠性。

综上所述，本发明可以广泛应用于柔性直流输电领域中。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明一实施例提供的海上换流站电气主接线系统结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的陆上换流站电气主接线系统结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“上面”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。

为实现海上风电的可靠并网，本发明实施例提供的海上风电并网柔性直流电气主接线系统及其检修方法，由海上换流站电气主接线系统、陆上换流站电气主接线系统和直流电缆系统(主要为直流海缆，含短距离直流陆缆)三者共同组成。本发明为实现紧凑化柔性直流设计，取消了海上换流站与陆上换流站的限流电抗器配置；取消了海上换流站的接地系统；海上换流站采用两台联接变并联设计方案，不设置备用变压器；仅在陆上换流站配置直流耗能装置，用于与交流电网相连的交流线路发生故障时柔性直流能够可靠穿越；仅在陆上换流站交流侧配置启动电阻，同时代替交流进线开关合闸电阻；对海上换流站的电流/电压互感器、避雷器、开关等设备进行了优化设计。本发明确定了海上换流平台、直流海缆、陆上换流站的设备选择与结构布置方案，能够有效降低海上风电并网柔性直流换流平台的尺寸、重量及投资经济性。

实施例1

如图1、图2所示，本实施例提供一种海上风电并网柔性直流电气主接线系统，包括海上换流站电气主接线系统1、陆上换流站电气主接线系统2和直流电缆系统。

海上换流站电气主接线系统1布设在海上换流平台，陆上换流站电气主接线系统2布设在陆上换流站，海上换流站电气主接线系统1和陆上换流站电气主接线系统2均包括从交流侧母线至联接变阀侧母线的电气主接线电路、从联接变阀侧母线至上桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路、从上桥臂换流阀直流侧至正极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路、从正极直流侧三相桥臂公共节点至正极直流电缆连接点的电气主接线电路、从联接变阀侧母线至下桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路、从下桥臂换流阀直流侧至负极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路以及从负极直流侧三相桥臂公共节点至负极直流海缆连接点的电气主接线电路，陆上换流站电气主接线系统2还包括从正极直流母线至负极直流母线的直流耗能装置电气主接线电路；

海上换流站电气主接线系统1通过直流电缆系统连接陆上换流站电气主接线系统2，海上换流站电气主接线系统1用于将风电场交流进线输送的交流电转换为直流电，直流电缆系统用于将海上换流站电气主接线系统1的直流电传输至陆上换流站电气主接线系统2，陆上换流站电气主接线系统2用于将直流电转换为交流电输送至交流电网。

在一个优选的实施例中，直流电缆系统包括直流海缆和出海后到陆上换流站之间的短距离直流陆缆，具体地，直流电缆系统包括第一海上换流站电缆终端HWP.X11、第二海上换流站电缆终端HWP.X12、第一陆上换流站电缆终端LWP.X13、第二陆上换流站电缆终端LWP.X14、直流海缆、直流陆缆和电缆内部连接接头。

在一个优选的实施例中，如图1所示，海上换流站电气主接线系统1中从交流侧母线至联接变阀侧母线的电气主接线电路包括HWA部分、HWT部分和HWS部分，其中，HWA部分包括第一交流断路器HWA.Q1(a、b、c三相)、第二交流断路器HWA.Q2(a、b、c三相)、第一接地刀闸HWA.Q101(a、b、c三相)、第二接地刀闸HWA.Q102(a、b、c三相)、第三接地刀闸HWA.Q103(a、b、c三相)、第四接地刀闸HWA.Q104(a、b、c三相)、第五接地刀闸HWA.Q105(a、b、c三相)、第六接地刀闸HWA.Q106(a、b、c三相)、第七接地刀闸HWA.Q107(a、b、c三相)、第八接地刀闸HWA.Q108(a、b、c三相)、第一隔离刀闸HWA.Q201(a、b、c三相)、第二隔离刀闸HWA.Q202(a、b、c三相)、第三隔离刀闸HWA.Q203(a、b、c三相)、第四隔离刀闸HWA.Q204(a、b、c三相)、第一交流侧避雷器HWA.F1(a、b、c三相)、第二交流侧避雷器HWA.F2(a、b、c三相)、第一交流电压互感器HWA.PT1(a、b、c三相)和第二交流电压互感器HWA.PT2(a、b、c三相)，HWT部分包括第一联接变压器HWT.TR1、第二联接变压器HWT.TR2、第一联接变阀侧星型绕组中性点避雷器HWT.F1和第二联接变阀侧星型绕组中性点避雷器HWT.F2，HWS部分包括第一联接变阀侧交流断路器HWS.Q1(a、b、c三相)、第二联接变阀侧交流断路器HWS.Q2(a、b、c三相)、第一接地开关HWS.Q301(a、b、c三相)、第二接地开关HWS.Q302(a、b、c三相)、第三接地开关HWS.Q303(a、b、c三相)、第四接地开关HWS.Q304(a、b、c三相)、第五接地开关HWS.Q305(a、b、c三相)、第六接地开关HWS.Q306(a、b、c三相)、第七接地开关HWS.Q307(a、b、c三相)、第一隔离开关HWS.Q401(a、b、c三相)、第二隔离开关HWS.Q402(a、b、c三相)、第三隔离开关HWS.Q403(a、b、c三相)、第四隔离开关HWS.Q404(a、b、c三相)、第一电流互感器HWS.T1(a、b、c三相)、第二电流互感器HWS.T2(a、b、c三相)、第三电流互感器HWS.T3(a、b、c三相)、电压互感器HWS.PT1(a、b、c三相)和交流避雷器HWS.F1(a、b、c三相)。

风电场的交流进线依次通过第一接地刀闸HWA.Q101的一端、第一隔离刀闸HWA.Q201、第二接地刀闸HWA.Q102的一端、第一交流断路器HWA.Q1、第三接地刀闸HWA.Q103的一端、第二隔离刀闸HWA.Q202、第四接地刀闸HWA.Q104的一端、第一交流电压互感器HWA.PT1和第一交流侧避雷器HWA.F1连接第一联接变压器HWT.TR1的三角型网侧，第一联接变压器HWT.TR1的星型阀侧连接第一联接变阀侧星型绕组中性点避雷器HWT.F1，第一联接变压器HWT.TR1的星型阀侧还依次通过第一接地开关HWS.Q301的一端、第一隔离开关HWS.Q401、第二接地开关HWS.Q302的一端、第一联接变阀侧交流断路器HWS.Q1、第一电流互感器HWS.T1和第三接地开关HWS.Q303的一端连接第二隔离开关HWS.Q402的一端。

风电场的交流进线依次通过第五接地刀闸HWA.Q105的一端、第三隔离刀闸HWA.Q203、第六接地刀闸HWA.Q106的一端、第二交流断路器HWA.Q2、第七接地刀闸HWA.Q107的一端、第四隔离刀闸HWA.Q204、第八接地刀闸HWA.Q108的一端、第二交流电压互感器HWA.PT2和第二交流侧避雷器HWA.F2连接第二联接变压器HWT.TR2的三角型网侧，第二联接变压器HWT.TR2的星型阀侧连接第二联接变阀侧星型绕组中性点避雷器HWT.F2，第二联接变压器HWT.TR2的星型阀侧还依次通过第四接地开关HWS.Q304的一端、第三隔离开关HWS.Q403、第五接地开关HWS.Q305的一端、第二联接变阀侧交流断路器HWS.Q2、第二电流互感器HWS.T2、第六接地开关HWS.Q306的一端和第四隔离开关HWS.Q404连接第七接地开关HWS.Q307的一端。

第二隔离开关HWS.Q402的另一端和第七接地开关HWS.Q307的一端并联连接电压互感器HWS.PT1和交流避雷器HWS.F1的一端，交流避雷器HWS.F1的另一端连接第三电流互感器HWS.T3。

第一接地刀闸HWA.Q101、第二接地刀闸HWA.Q102、第三接地刀闸HWA.Q103、第四接地刀闸HWA.Q104、第五接地刀闸HWA.Q105、第六接地刀闸HWA.Q106、第七接地刀闸HWA.Q107、第八接地刀闸HWA.Q108、第一接地开关HWS.Q301、第二接地开关HWS.Q302、第三接地开关HWS.Q303、第四接地开关HWS.Q304、第五接地开关HWS.Q305、第六接地开关HWS.Q306、第七接地开关HWS.Q307、第一交流侧避雷器HWA.F1、第二交流侧避雷器HWA.F2、第一交流电压互感器HWA.PT1、第二交流电压互感器HWA.PT2、第一联接变阀侧星型绕组中性点避雷器HWT.F1、第二联接变阀侧星型绕组中性点避雷器HWT.F2、第三电流互感器HWS.T3和电压互感器HWS.PT1的另一端均直接接地。

在一个优选的实施例中，如图1所示，海上换流站电气主接线系统1中从联接变阀侧母线至上桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路包括上桥臂交流穿墙套管HP1.VH.X1(a、b、c三相)、第九接地刀闸HP1.VH.Q109(a、b、c三相)、第十接地刀闸HP1.VH.Q110(a、b、c三相)、第一上桥臂换流阀HP1.VH.Valve(a、b、c三相)、第一上桥臂电流互感器HP1.VH.T1(a、b、c三相)、第二上桥臂电流互感器HP1.VH.T2(a、b、c三相)和第一上桥臂避雷器HP1.VH.F1(a、b、c三相)。

上桥臂交流穿墙套管HP1.VH.X1的一端并联连接第二隔离开关HWS.Q402、第七接地开关HWS.Q307、电压互感器HWS.PT1和交流避雷器HWS.F1，上桥臂交流穿墙套管HP1.VH.X1的另一端依次通过第九接地刀闸HP1.VH.Q109、第一上桥臂换流阀HP1.VH.Valve、第一上桥臂电流互感器HP1.VH.T1和第一上桥臂避雷器HP1.VH.F1的一端连接第十接地刀闸HP1.VH.Q110的一端，第一上桥臂避雷器HP1.VH.F1的另一端连接第二上桥臂电流互感器HP1.VH.T2。

第九接地刀闸HP1.VH.Q109、第十接地刀闸HP1.VH.Q110和第二上桥臂电流互感器HP1.VH.T2的另一端直接接地。

在一个优选的实施例中，如图1所示，海上换流站电气主接线系统1中从上桥臂换流阀直流侧至正极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路包括第一上桥臂直流穿墙套管HWP.X1(a、b、c三相)和第一上桥臂电抗器HWP.L1(a、b、c三相)。

第一上桥臂直流穿墙套管HWP.X1的一端连接第十接地刀闸HP1.VH.Q110，第一上桥臂直流穿墙套管HWP.X1的另一端通过第一上桥臂电抗器HWP.L1连接三相桥臂直流侧公共节点。

在一个优选的实施例中，如图1所示，海上换流站电气主接线系统1中从正极直流侧三相桥臂公共节点至正极直流海缆连接点的电气主接线电路包括第一直流分压器HWP.PT1、第四电流互感器HWP.T1、第五电流互感器HWP.T2、第十一接地刀闸HWP.Q111、第十二接地刀闸HWP.Q112、第五隔离刀闸HWP.Q205和第一直流避雷器HWP.F1。

第一直流分压器HWP.PT1的一端连接三相桥臂直流侧公共节点，第一直流分压器HWP.PT1的另一端依次通过第四电流互感器HWP.T1、第十一接地刀闸HWP.Q111的一端、第五隔离刀闸HWP.Q205、第十二接地刀闸HWP.Q112的一端和第一直流避雷器HWP.F1的一端连接第一海上换流站电缆终端HWP.X11的一端，第一直流避雷器HWP.F1的另一端连接第五电流互感器HWP.T2。

第一直流分压器HWP.PT1、第五电流互感器HWP.T2、第十一接地刀闸HWP.Q111和第十二接地刀闸HWP.Q112的另一端均直接接地，第一海上换流站电缆终端HWP.X11的另一端通过直流海缆连接直流陆缆，进而连接至第一陆上换流站电缆终端LWP.X13。

在一个优选的实施例中，如图1所示，海上换流站电气主接线系统1中从联接变阀侧母线至下桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路包括下桥臂交流穿墙套管HP2.VH.X1(a、b、c三相)、第十三接地刀闸HP2.VH.Q113(a、b、c三相)、第十四接地刀闸HP2.VH.Q114(a、b、c三相)、下桥臂换流阀HP2.VH.Valve(a、b、c三相)、第一下桥臂电流互感器HP2.VH.T1(a、b、c三相)、第二下桥臂电流互感器HP2.VH.T2(a、b、c三相)和下桥臂避雷器HP2.VH.F1(a、b、c三相)。

下桥臂交流穿墙套管HP2.VH.X1的一端并联连接第二隔离开关HWS.Q402、第七接地开关HWS.Q307、电压互感器HWS.PT1和交流避雷器HWS.F1，下桥臂交流穿墙套管HP2.VH.X1的另一端依次通过第十三接地刀闸HP2.VH.Q113的一端、下桥臂换流阀HP2.VH.Valve、第一下桥臂电流互感器HP2.VH.T1和下桥臂避雷器HP2.VH.F1的一端连接第十四接地刀闸HP2.VH.Q114的一端，下桥臂避雷器HP2.VH.F1的另一端连接第二下桥臂电流互感器HP2.VH.T2，第十三接地刀闸HP2.VH.Q113、第十四接地刀闸HP2.VH.Q114和第二下桥臂电流互感器HP2.VH.T2的另一端均直接接地。

在一个优选的实施例中，如图1所示，海上换流站电气主接线系统1中从下桥臂换流阀直流侧至负极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路包括第一下桥臂直流穿墙套管HWP.X2(a、b、c三相)和第一下桥臂电抗器HWP.L2(a、b、c三相)。

第一下桥臂直流穿墙套管HWP.X2的一端连接第十四接地刀闸HP2.VH.Q114，第一下桥臂直流穿墙套管HWP.X2的另一端通过第一下桥臂电抗器HWP.L2连接三相桥臂直流侧公共节点。

在一个优选的实施例中，如图1所示，海上换流站电气主接线系统1中从负极直流侧三相桥臂公共节点至负极直流海缆连接点的电气主接线电路包括第二直流分压器HWP.PT2、第六电流互感器HWP.T3、第七电流互感器HWP.T4、第十五接地刀闸HWP.Q115、第十六接地刀闸HWP.Q116、第六隔离刀闸HWP.Q206和第二直流避雷器HWP.F2。

第二直流分压器HWP.PT2的一端连接三相桥臂直流侧公共节点，第二直流分压器HWP.PT2的另一端依次通过第六电流互感器HWP.T3、第十五接地刀闸HWP.Q115的一端、第六隔离刀闸HWP.Q206、第十六接地刀闸HWP.Q116的一端和第二直流避雷器HWP.F2的一端连接第二海上换流站电缆终端HWP.X12的一端，第二直流避雷器HWP.F2的另一端连接第七电流互感器HWP.T4。

第二直流分压器HWP.PT2、第七电流互感器HWP.T4、第十五接地刀闸HWP.Q115和第十六接地刀闸HWP.Q116的另一端均直接接地，第二海上换流站电缆终端HWP.X12的另一端通过直流海缆连接直流陆缆，进而连接至第二陆上换流站电缆终端LWP.X14。

在一个优选的实施例中，如图2所示，陆上换流站电气主接线系统2中从交流侧母线至联接变阀侧母线的电气主接线电路包括第三交流断路器LWA.Q1、第一交流隔离刀闸LWA.Q501(a、b、c三相)、第二交流隔离刀闸LWA.Q502(a、b、c三相)、第三交流隔离刀闸LWA.Q503(a、b、c三相)、第十七接地刀闸LWA.Q117(a、b、c三相)、第十八接地刀闸LWS.Q118(a、b、c三相)、第十九接地刀闸LWS.Q119(a、b、c三相)、第二十接地刀闸LWS.Q120(a、b、c三相)、第二十一接地刀闸LWS.Q121(a、b、c三相)、第二十二接地刀闸LWS.Q122(a、b、c三相)、第三交流电压互感器LWA.PT1、交流电流互感器LWA.T1、合闸电阻LWA.R1、网侧避雷器LWS.F1(a、b、c三相)、第三联接变压器LWT.TR、网侧中性点电流互感器LWT.T1、阀侧星型中性点接地电流互感器LWT.T2、阀侧星型中性点接地电阻LWT.R1、阀侧星型中性点避雷器LWT.F1、联接变阀侧避雷器LP2.VH.F2(a、b、c三相)、第八接地开关LP2.Q308(a、b、c三相)、联接变阀侧避雷器回路电流互感器LP2.T3(a、b、c三相)。

交流电网依次通过第十七接地刀闸LWA.Q117的一端、第一交流隔离刀闸LWA.Q501、第十八接地刀闸LWS.Q118的一端、第三交流断路器LWA.Q1、第十九接地刀闸LWS.Q119的一端、第二交流隔离刀闸LWA.Q502、第二十接地刀闸LWS.Q120的一端、第三交流电压互感器LWA.PT1和网侧避雷器LWS.F1并联连接第二十一接地刀闸LWS.Q121和交流电流互感器LWA.T1的一端，交流电流互感器LWA.T1的另一端连接合闸电阻LWA.R1的一端，第二十一接地刀闸LWS.Q121的该端还通过第三交流隔离刀闸LWA.Q503连接第二十二接地刀闸LWS.Q122的一端，第二十二接地刀闸LWS.Q122的该端和合闸电阻LWA.R1的另一端还分别连接第三联接变压器LWT.TR的星型网侧，第三联接变压器LWT.TR的星型网侧还连接网侧中性点电流互感器LWT.T1，第三联接变压器LWT.TR的星型阀侧并联连接阀侧星型中性点接地电阻LWT.R1和阀侧星型中性点避雷器LWT.F1的一端，阀侧星型中性点接地电阻LWT.R1的另一端连接阀侧星型中性点接地电流互感器LWT.T2的一端，第三联接变压器LWT.TR的星型阀侧还通过第八接地开关LP2.Q308的一端连接联接变阀侧避雷器LP2.VH.F2的一端，联接变阀侧避雷器LP2.VH.F2的另一端连接联接变阀侧避雷器回路电流互感器LP2.T3的一端。

第十七接地刀闸LWA.Q117、第十八接地刀闸LWS.Q118、第十九接地刀闸LWS.Q119、第二十接地刀闸LWS.Q120、第二十一接地刀闸LWS.Q121、第二十二接地刀闸LWS.Q122、第三交流电压互感器LWA.PT1、网侧避雷器LWS.F1、网侧中性点电流互感器LWT.T1、阀侧星型中性点接地电流互感器LWT.T2、阀侧星型中性点避雷器LWT.F1、第八接地开关LP2.Q308和联接变阀侧避雷器回路电流互感器LP2.T3的另一端均直接接地。

在一个优选的实施例中，如图2所示，陆上换流站电气主接线系统2中从联接变阀侧母线至上桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路包括上桥臂换流阀LP1.VH.Valve(a、b、c三相)、第三上桥臂电流互感器LP1.VH.T1(a、b、c三相)、第四上桥臂电流互感器LP1.VH.T2(a、b、c三相)、第三上桥臂避雷器LP1.VH.F1(a、b、c三相)和第二十三接地刀闸LP1.VH.Q123(a、b、c三相)。

上桥臂换流阀LP1.VH.Valve的一端连接联接变阀侧避雷器LP2.VH.F2，上桥臂换流阀LP1.VH.Valve的另一端依次通过第三上桥臂电流互感器LP1.VH.T1和第一上桥臂避雷器LP1.VH.F1的一端连接第二十三接地刀闸LP1.VH.Q123的一端，第一上桥臂避雷器LP1.VH.F1的另一端连接第四上桥臂电流互感器LP1.VH.T2，第四上桥臂电流互感器LP1.VH.T2和第二十三接地刀闸LP1.VH.Q123的另一端直接接地。

在一个优选的实施例中，如图2所示，陆上换流站电气主接线系统2中从上桥臂换流阀直流侧至正极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路包括第二上桥臂直流穿墙套管LWP.X1(a、b、c三相)、第二上桥臂电抗器LWP.L1(a、b、c三相)。

第二上桥臂直流穿墙套管LWP.X1的一端连接第二十三接地刀闸LP1.VH.Q123，第二上桥臂直流穿墙套管LWP.X1的另一端通过第二上桥臂电抗器LWP.L1连接三相桥臂直流侧公共节点。

在一个优选的实施例中，如图2所示，陆上换流站电气主接线系统2中从正极直流侧三相桥臂公共节点至正极直流海缆连接点的电气主接线电路包括第八电流互感器LWP.T1、第九电流互感器LWP.T2、第三直流避雷器LWP.F1、第三直流分压器LWP.PT1、第七隔离刀闸LWP.Q207、第二十四接地刀闸LWP.Q124和第二十五接地刀闸LWP.Q125。

第八电流互感器LWP.T1的一端并联连接三相桥臂直流侧公共节点LWP.L1和第三直流避雷器LWP.F1的一端，第三直流避雷器LWP.F1的另一端连接第九电流互感器LWP.T2，第八电流互感器LWP.T1的另一端依次通过第三直流分压器LWP.PT1、第二十四接地刀闸LWP.Q124的一端、第七隔离刀闸LWP.Q207和第二十五接地刀闸LWP.Q125的一端连接第一陆上换流站电缆终端LWP.X13的一端。

第九电流互感器LWP.T2、第三直流分压器LWP.PT1、第二十四接地刀闸LWP.Q124和第二十五接地刀闸LWP.Q125的另一端直接接地，第一陆上换流站电缆终端LWP.X13的另一端通过直流陆缆连接直流海缆，进而连接第一海上换流站电缆终端HWP.X11。

在一个优选的实施例中，如图2所示，陆上换流站电气主接线系统2中从联接变阀侧母线至下桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路包括下桥臂换流阀LP2.VH.Valve(a、b、c三相)、第三下桥臂电流互感器LP2.VH.T1(a、b、c三相)、第四下桥臂电流互感器LP2.VH.T2(a、b、c三相)、下桥臂避雷器LP2.VH.F1(a、b、c三相)、第二十六接地刀闸LP2.VH.Q126(a、b、c三相)。

下桥臂换流阀LP2.VH.Valve的一端连接联接变阀侧避雷器L.P2.VH.F2，下桥臂换流阀LP2.VH.Valve的另一端通过第三下桥臂电流互感器LP2.VH.T1和下桥臂避雷器LP2.VH.F1的一端连接第二十六接地刀闸LP2.VH.Q126的一端，下桥臂避雷器LP2.VH.F1的另一端连接第四下桥臂电流互感器LP2.VH.T2，第四下桥臂电流互感器LP2.VH.T2和第二十六接地刀闸LP2.VH.Q126的另一端直接接地。

在一个优选的实施例中，如图2所示，陆上换流站电气主接线系统2中从下桥臂换流阀直流侧至负极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路包括第二下桥臂直流穿墙套管LWP.X2(a、b、c三相)、第二下桥臂电抗器LWP.L2(a、b、c三相)。

第二下桥臂直流穿墙套管LWP.X2的一端连接第二十六接地刀闸LP2.VH.Q126，第二下桥臂直流穿墙套管LWP.X2的另一端通过第二下桥臂电抗器LWP.L2连接三相桥臂直流侧公共节点。

在一个优选的实施例中，如图2所示，陆上换流站电气主接线系统2中从负极直流侧三相桥臂公共节点至负极直流海缆连接点的电气主接线电路包括第十电流互感器LWP.T3、第十一电流互感器LWP.T4、第四直流分压器LWP.PT2、第八隔离刀闸LWP.Q208、第二十七接地刀闸LWP.Q127、第二十八接地刀闸LWP.Q128和第四直流避雷器LWP.F2。

第十电流互感器LWP.T3的一端并联连接三相桥臂直流侧公共节点和第四直流避雷器LWP.F2的一端，第四直流避雷器LWP.F2的另一端连接第十一电流互感器LWP.T4的一端，第十电流互感器LWP.T3的另一端依次通过第四直流分压器LWP.PT2、第二十七接地刀闸LWP.Q127的一端、第八隔离刀闸LWP.Q208和第二十八接地刀闸LWP.Q128的一端连接第二陆上换流站电缆终端LWP.X14的一端。

第十一电流互感器LWP.T4、第四直流分压器LWP.PT2、第二十七接地刀闸LWP.Q127和第二十八接地刀闸LWP.Q128的另一端直接接地，第二陆上换流站电缆终端LWP.X14的另一端通过直流陆缆连接直流海缆，进而连接第二海上换流站电缆终端HWP.X12。

在一个优选的实施例中，如图2所示，陆上换流站电气主接线系统2中从正极直流母线至负极直流母线的直流耗能装置电气主接线电路包括第九隔离刀闸LWP.Q209、第十隔离刀闸LWP.Q210、第二十九接地刀闸LWP.Q129、第三十接地刀闸LWP.Q130、第三十一接地刀闸LWP.Q131、第三十二接地刀闸LWP.Q132、第一直流电抗器LWP.L3、第二直流电抗器LWP.L4、第十二电流互感器LWP.T5、第十三电流互感器LWP.T6、第一直流穿墙套管LWP.X3、第二直流穿墙套管LWP.X4和直流耗能装置LWP.DC Chopper。

第九隔离刀闸LWP.Q209的一端并联连接第三直流分压器LWP.PT1和第二十四接地刀闸LWP.Q124，第九隔离刀闸LWP.Q209的另一端依次通过第二十九接地刀闸LWP.Q129的一端、第一直流电抗器LWP.L3、第十二电流互感器LWP.T5、第一直流穿墙套管LWP.X3和第三十接地刀闸LWP.Q130的一端连接直流耗能装置LWP.DC Chopper的一端，直流耗能装置LWP.DCChopper的另一端依次通过第三十一接地刀闸LWP.Q131的一端、第二直流穿墙套管LWP.X4、第十三电流互感器LWP.T6、第二直流电抗器LWP.L4、第三十二接地刀闸LWP.Q132的一端和第十隔离刀闸LWP.Q210并联连接第四直流分压器LWP.PT2和第二十七接地刀闸LWP.Q127。通过设置的直流耗能装置LWP.DC Chopper能够有效解决并网交流线路发生故障情况下的故障穿越难题，同时将应在海上换流站配置的直流耗能装置设置在陆上换流站，通过控制解决相关的技术难题，能够降低平台的尺寸与重量。

第二十九接地刀闸LWP.Q129、第三十接地刀闸LWP.Q130、第三十一接地刀闸LWP.Q131和第三十二接地刀闸LWP.Q132的另一端均直接接地。

在一个优选的实施例中，相对于陆上柔性直流设计系统，本发明取消了海上换流站和陆上换流站中的直流限流电抗器，采用高速测量装置(例如：第一上桥臂电流互感器HP1.VH.T1、第一下桥臂电流互感器HP2.VH.T1、第四下桥臂电流互感器LP2.VH.T2、第四上桥臂电流互感器LP1.VH.T2等)通过测量暂态电流实现快速保护，保证各设备在暂态情况下的运行安全。

实施例2

下面通过具体实施例详细说明本发明海上风电并网柔性直流电气主接线系统的使用方法：

1)依次合闸陆上换流站电气主接线系统2中的第九隔离刀闸LWP.Q209、第十隔离刀闸LWP.Q210、第一交流隔离刀闸LWA.Q501、第二交流隔离刀闸LWA.Q502和第三交流断路器LWA.Q1开关，从交流电网获取交流电对陆上换流站电气主接线系统2、直流电缆系统和海上换流站电气主接线系统1进行不可控充电。

2)合闸陆上换流站电气主接线系统2中的第三交流隔离刀闸LWA.Q503，通过柔性直流系统控制系统对陆上换流站电气主接线系统2、直流电缆系统和海上换流站电气主接线系统1进行可控充电，使系统各部分电压达到额定值，海上换流站电气主接线系统1的联接变压器网侧电压满足系统要求，具备启动风场条件。

3)将海上换流站电气主接线系统1中第一联接变压器HWT.TR1和第二联接变压器HWT.TR2网侧的开关合闸，启动海上风电场。

4)海上风电场的电能依次通过海上换流站电气主接线系统1、直流电缆系统和陆上换流站电气主接线系统2注入陆上换流站电气主接线系统2连接的交流电网。

实施例3

本实施例提供一种海上风电并网柔性直流电气主接线系统的检修方法，包括以下步骤：

1)在本发明海上风电并网柔性直流电气主接线系统正常运行情况下需要检修时：

1.1)依次跳开海上换流站电气主接线系统1中的第一交流断路器HWA.Q1、第一交流断路器HWS.Q1、第一隔离刀闸HWA.Q201、第二隔离刀闸HWA.Q202、第一隔离开关HWS.Q401和第二隔离开关HWS.Q402，合上第一接地刀闸HWA.Q101、第二接地刀闸HWA.Q102、第三接地刀闸HWA.Q103、第四接地刀闸HWA.Q104、第一接地开关HWS.Q301、第二接地开关HWS.Q302和第三接地开关HWS.Q303，海上换流站电气主接线系统1中的第一联接变压器HWT.TR1、第一联接变阀侧星型绕组中性点避雷器HWT.F1、第一交流侧避雷器HWA.F1和第一交流电压互感器HWA.PT1在另一并联通道正常运行情况下进入检修状态。

1.2)依次跳开海上换流站电气主接线系统1中的第二交流断路器HWA.Q2、第二联接变阀侧交流断路器HWS.Q2、第三隔离刀闸HWA.Q203、第四隔离刀闸HWA.Q204、第三隔离开关HWS.Q403和第四隔离开关HWS.Q404，合上第五接地刀闸HWA.Q105、第六接地刀闸HWA.Q106、第七接地刀闸HWA.Q107、第八接地刀闸HWA.Q108、第四接地开关HWS.Q304、第五接地开关HWS.Q305和第六接地开关HWS.Q306，海上换流站电气主接线系统1中的第二联接变压器HWT.TR2、第二联接变阀侧星型绕组中性点避雷器HWT.F2、第二交流侧避雷器HWA.F2和第二交流电压互感器HWA.PT2在另一并联通道正常运行情况下进入检修状态。

2)海上风电并网柔性直流电气主接线系统中的其他部件需要检修时：在海上风电并网柔性直流电气主接线系统停运后进行检修。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (9)

1.一种海上风电并网柔性直流电气主接线系统，其特征在于，包括海上换流站电气主接线系统、陆上换流站电气主接线系统和直流电缆系统；

所述海上换流站电气主接线系统和陆上换流站电气主接线系统均包括从交流侧母线至联接变阀侧母线的电气主接线电路、从联接变阀侧母线至上桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路、从上桥臂换流阀直流侧至正极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路、从正极直流侧三相桥臂公共节点至正极直流电缆连接点的电气主接线电路、从联接变阀侧母线至下桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路、从下桥臂换流阀直流侧至负极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路以及从负极直流侧三相桥臂公共节点至负极直流海缆连接点的电气主接线电路，陆上换流站电气主接线系统还包括从正极直流母线至负极直流母线的直流耗能装置电气主接线电路；

所述海上换流站电气主接线系统布设在海上换流平台，所述陆上换流站电气主接线系统布设在陆上换流站，所述海上换流站电气主接线系统通过所述直流电缆系统连接所述陆上换流站电气主接线系统；

所述海上换流站电气主接线系统用于将风电场交流进线输送的交流电转换为直流电，所述陆上换流站电气主接线系统用于将所述海上换流站电气主接线系统转换的直流电转换为交流电输送至交流电网；

所述海上换流站电气主接线系统中从交流侧母线至联接变阀侧母线的电气主接线电路包括：

第一接地刀闸，所述第一接地刀闸的一端连接风电场的交流进线，所述第一接地刀闸还依次通过第一隔离刀闸、第二接地刀闸的一端、第一交流断路器、第三接地刀闸的一端、第二隔离刀闸、第四接地刀闸的一端、第一交流电压互感器和第一交流侧避雷器连接第一联接变压器的三角型网侧，所述第一联接变压器的星型阀侧连接第一联接变阀侧星型绕组中性点避雷器，所述第一联接变压器的星型阀侧还依次通过第一接地开关的一端、第一隔离开关、第二接地开关的一端、第一联接变阀侧交流断路器、第一电流互感器和第三接地开关的一端连接第二隔离开关；

所述风电场的交流进线还依次通过第五接地刀闸的一端、第三隔离刀闸、第六接地刀闸的一端、第二交流断路器、第七接地刀闸的一端、第四隔离刀闸、第八接地刀闸的一端、第二交流电压互感器和第二交流侧避雷器连接第二联接变压器的三角型网侧，所述第二联接变压器的星型阀侧连接第二联接变阀侧星型绕组中性点避雷器，所述第二联接变压器的星型阀侧还依次通过第四接地开关的一端、第三隔离开关、第五接地开关的一端、第二联接变阀侧交流断路器、第二电流互感器、第六接地开关的一端和第四隔离开关连接第七接地开关；

所述第二隔离开关的另一端和所述第七接地开关的一端并联连接电压互感器和交流避雷器的一端，所述交流避雷器的另一端连接第三电流互感器；

所述第一接地刀闸、第二接地刀闸、第三接地刀闸、第四接地刀闸、第五接地刀闸、第六接地刀闸、第七接地刀闸、第八接地刀闸、第一接地开关、第二接地开关、第三接地开关、第四接地开关、第五接地开关、第六接地开关、第七接地开关、第一交流侧避雷器、第二交流侧避雷器、第一交流电压互感器、第二交流电压互感器、第一联接变阀侧星型绕组中性点避雷器、第二联接变阀侧星型绕组中性点避雷器第三电流互感器和电压互感器的另一端均直接接地。

2.如权利要求1所述的一种海上风电并网柔性直流电气主接线系统，其特征在于，所述海上换流站电气主接线系统中从联接变阀侧母线至上桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路包括：

上桥臂交流穿墙套管，所述上桥臂交流穿墙套管的一端并联连接所述第二隔离开关、第七接地开关、电压互感器和交流避雷器，所述上桥臂交流穿墙套管的另一端依次通过第九接地刀闸、第一上桥臂换流阀、第一上桥臂电流互感器和第一上桥臂避雷器的一端连接第十接地刀闸，所述第一上桥臂避雷器的另一端连接第二上桥臂电流互感器；所述第九接地刀闸、第十接地刀闸和第二上桥臂电流互感器的另一端直接接地；

所述海上换流站电气主接线系统中从上桥臂换流阀直流侧至正极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路包括：

第一上桥臂直流穿墙套管，所述第一上桥臂直流穿墙套管的一端连接所述第十接地刀闸，所述第一上桥臂直流穿墙套管的另一端通过第一上桥臂电抗器连接三相桥臂直流侧公共节点；

所述海上换流站电气主接线系统中从正极直流侧三相桥臂公共节点至正极直流海缆连接点的电气主接线电路包括：

第一直流分压器，所述第一直流分压器的一端连接所述三相桥臂直流侧公共节点，所述第一直流分压器的另一端依次通过第四电流互感器、第十一接地刀闸的一端、第五隔离刀闸、第十二接地刀闸的一端和第一直流避雷器的一端连接所述直流电缆系统的第一海上换流站电缆终端的一端，所述第一直流避雷器的另一端连接第五电流互感器；所述第一直流分压器、第五电流互感器、第十一接地刀闸和第十二接地刀闸的另一端均直接接地，所述第一海上换流站电缆终端的另一端通过直流海缆连接直流陆缆，进而连接至所述直流电缆系统的第一陆上换流站电缆终端。

3.如权利要求2所述的一种海上风电并网柔性直流电气主接线系统，其特征在于，所述海上换流站电气主接线系统中从联接变阀侧母线至下桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路包括：

下桥臂交流穿墙套管，所述下桥臂交流穿墙套管的一端并联连接所述第二隔离开关、第七接地开关、电压互感器和交流避雷器，所述下桥臂交流穿墙套管的另一端依次通过第十三接地刀闸的一端、下桥臂换流阀、第一下桥臂电流互感器和下桥臂避雷器的一端连接第十四接地刀闸的一端，所述下桥臂避雷器的另一端连接第二下桥臂电流互感器，所述第十三接地刀闸、第十四接地刀闸和第二下桥臂电流互感器的另一端均直接接地；

所述上换流站电气主接线系统中从下桥臂换流阀直流侧至负极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路包括：

第一下桥臂直流穿墙套管，所述第一下桥臂直流穿墙套管的一端连接第十四接地刀闸，所述第一下桥臂直流穿墙套管的另一端通过第一下桥臂电抗器连接所述三相桥臂直流侧公共节点；

所述海上换流站电气主接线系统中从负极直流侧三相桥臂公共节点至负极直流海缆连接点的电气主接线电路包括：

第二直流分压器，所述第二直流分压器的一端连接所述三相桥臂直流侧公共节点，所述第二直流分压器的另一端依次通过第六电流互感器、第十五接地刀闸的一端、第六隔离刀闸、第十六接地刀闸的一端和第二直流避雷器的一端连接所述直流电缆系统的第二海上换流站电缆终端，所述第二直流避雷器的另一端连接第七电流互感器；所述第二直流分压器、第七电流互感器、第十五接地刀闸和第十六接地刀闸的另一端均直接接地，所述第二海上换流站电缆终端的另一端通过所述直流海缆连接所述直流陆缆，进而连接至所述直流电缆系统的第二陆上换流站电缆终端。

4.如权利要求3所述的一种海上风电并网柔性直流电气主接线系统，其特征在于，所述陆上换流站电气主接线系统中从交流侧母线至联接变阀侧母线的电气主接线电路包括：

第十七接地刀闸，所述第十七接地刀闸的一端连接交流电网，所述第十七接地刀闸的另一端依次通过第一交流隔离刀闸、第十八接地刀闸的一端、第三交流断路器、第十九接地刀闸的一端、第二交流隔离刀闸、第二十接地刀闸的一端、第三交流电压互感器和网侧避雷器并联连接第二十一接地刀闸和交流电流互感器的一端，所述交流电流互感器的另一端连接合闸电阻的一端，所述第二十一接地刀闸的该端还通过第三交流隔离刀闸连接第二十二接地刀闸的一端，所述第二十二接地刀闸的该端和所述合闸电阻的另一端还分别连接第三联接变压器的星型网侧，所述第三联接变压器的星型网侧还连接网侧中性点电流互感器，所述第三联接变压器的星型阀侧并联连接阀侧星型中性点接地电阻和阀侧星型中性点避雷器的一端，所述阀侧星型中性点接地电阻的另一端连接阀侧星型中性点接地电流互感器的一端，所述第三联接变压器的星型阀侧还通过第八接地开关的一端连接联接变阀侧避雷器的一端，所述联接变阀侧避雷器的另一端连接联接变阀侧避雷器回路电流互感器；

所述第十七接地刀闸、第十八接地刀闸、第十九接地刀闸、第二十接地刀闸、第二十一接地刀闸、第二十二接地刀闸、第三交流电压互感器、网侧避雷器、网侧中性点电流互感器、阀侧星型中性点接地电流互感器、阀侧星型中性点避雷器、第八接地开关和联接变阀侧避雷器回路电流互感器的另一端均直接接地。

5.如权利要求4所述的一种海上风电并网柔性直流电气主接线系统，其特征在于，所述陆上换流站电气主接线系统中从联接变阀侧母线至上桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路包括：

上桥臂换流阀，所述上桥臂换流阀的一端连接所述联接变阀侧避雷器，所述上桥臂换流阀的另一端依次通过第三上桥臂电流互感器和第一上桥臂避雷器的一端连接第二十三接地刀闸的一端，所述第一上桥臂避雷器的另一端连接第四上桥臂电流互感器，第所述四上桥臂电流互感器和第二十三接地刀闸的另一端直接接地；

所述陆上换流站电气主接线系统中从上桥臂换流阀直流侧至正极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路包括：

第二上桥臂直流穿墙套管，所述第二上桥臂直流穿墙套管的一端连接第二十三接地刀闸，所述第二上桥臂直流穿墙套管的另一端通过第二上桥臂电抗器连接所述三相桥臂直流侧公共节点；

所述陆上换流站电气主接线系统中从正极直流侧三相桥臂公共节点至正极直流海缆连接点的电气主接线电路包括：

第八电流互感器，所述第八电流互感器的一端并联连接所述三相桥臂直流侧公共节点和第三直流避雷器的一端，所述第三直流避雷器的另一端连接第九电流互感器，所述第八电流互感器的另一端依次通过第三直流分压器、第二十四接地刀闸的一端、第七隔离刀闸和第二十五接地刀闸的一端连接所述第一陆上换流站电缆终端的一端；所述第九电流互感器、第三直流分压器、第二十四接地刀闸和第二十五接地刀闸的另一端直接接地，所述第一陆上换流站电缆终端的另一端通过所述直流陆缆连接所述直流海缆，进而连接所述第一海上换流站电缆终端。

6.如权利要求5所述的一种海上风电并网柔性直流电气主接线系统，其特征在于，所述陆上换流站电气主接线系统中从联接变阀侧母线至下桥臂换流阀直流侧的电气主接线电路包括：

下桥臂换流阀，所述下桥臂换流阀的一端连接所述联接变阀侧避雷器，所述下桥臂换流阀的另一端通过第三下桥臂电流互感器和下桥臂避雷器的一端连接第二十六接地刀闸的一端，所述下桥臂避雷器的另一端连接第四下桥臂电流互感器，所述第四下桥臂电流互感器和第二十六接地刀闸的另一端直接接地；

所述陆上换流站电气主接线系统中从下桥臂换流阀直流侧至负极直流侧三相桥臂公共节点的电气主接线电路包括：

第二下桥臂直流穿墙套管，所述第二下桥臂直流穿墙套管的一端连接第二十六接地刀闸，所述第二下桥臂直流穿墙套管的另一端通过第二下桥臂电抗器连接所述三相桥臂直流侧公共节点；

所述陆上换流站电气主接线系统中从负极直流侧三相桥臂公共节点至负极直流海缆连接点的电气主接线电路包括：

第十电流互感器，所述第十电流互感器的一端并联连接所述三相桥臂直流侧公共节点和第四直流避雷器的一端，所述第四直流避雷器的另一端连接第十一电流互感器的一端，所述第十电流互感器的另一端依次通过第四直流分压器、第二十七接地刀闸的一端、第八隔离刀闸和第二十八接地刀闸的一端连接所述第二陆上换流站电缆终端的一端；所述第十一电流互感器、第四直流分压器、第二十七接地刀闸和第二十八接地刀闸的另一端直接接地，所述第二陆上换流站电缆终端的另一端通过所述直流陆缆连接所述直流海缆，进而连接所述第二海上换流站电缆终端。

7.如权利要求6所述的一种海上风电并网柔性直流电气主接线系统，其特征在于，所述陆上换流站电气主接线系统中从正极直流母线至负极直流母线的直流耗能装置电气主接线电路包括：

第九隔离刀闸，所述第九隔离刀闸的一端并联连接所述第三直流分压器和第二十四接地刀闸，所述第九隔离刀闸的另一端依次通过第二十九接地刀闸的一端、第一直流电抗器、第十二电流互感器、第一直流穿墙套管和第三十接地刀闸的一端连接直流耗能装置的一端，所述直流耗能装置的另一端依次通过第三十一接地刀闸的一端、第二直流穿墙套管、第十三电流互感器、第二直流电抗器、第三十二接地刀闸的一端和第十隔离刀闸并联连接所述第四直流分压器和第二十七接地刀闸；所述第二十九接地刀闸、第三十接地刀闸、第三十一接地刀闸和第三十二接地刀闸的另一端均直接接地。

8.一种基于权利要求1至7任一项所述的海上风电并网柔性直流电气主接线系统的使用方法，其特征在于，包括：

从交流电网获取交流电对陆上换流站电气主接线系统、直流电缆系统和海上换流站电气主接线系统进行不可控充电；

对陆上换流站电气主接线系统、直流电缆系统和海上换流站电气主接线系统进行可控充电，使系统各部分电压达到额定值，海上换流站电气主接线系统的联接变压器网侧电压满足系统要求，具备启动风场条件；

将海上换流站电气主接线系统中各联接变压器网侧的开关合闸，启动海上风电场；

海上风电场的电能依次通过海上换流站电气主接线系统、直流电缆系统和陆上换流站电气主接线系统注入陆上换流站电气主接线系统连接的交流电网。

9.一种基于权利要求1至7任一项所述的海上风电并网柔性直流电气主接线系统的检修方法，其特征在于，包括：

依次跳开海上换流站电气主接线系统的从交流侧母线至联接变阀侧母线的电气主接线电路中两条并联通道的其中一条通道内的交流断路器、隔离刀闸和隔离开关；

合上该通道内的接地刀闸和接地开关；

该通道内的联接变压器、联接变阀侧星型绕组中性点避雷器、交流侧避雷器和交流电压互感器在另一并联通道正常运行情况下进入检修状态。

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