CN117526395A - 海上风电直流输送系统 - Google Patents

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CN117526395A CN202311548726.4A CN202311548726A CN117526395A CN 117526395 A CN117526395 A CN 117526395A CN 202311548726 A CN202311548726 A CN 202311548726A CN 117526395 A CN117526395 A CN 117526395A
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邹常跃
卢毓欣
彭发喜
蔡希鹏
李岩
赵晓斌
袁智勇
李巍巍
乔学博
侯婷
李凌飞
冯俊杰
黄一洪
史尤杰
徐义良
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CSG Electric Power Research Institute
China Southern Power Grid Co Ltd
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CSG Electric Power Research Institute
China Southern Power Grid Co Ltd
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Abstract

本申请提供海上风电直流输送系统。该系统包括：陆上直流开关站、多个海上换流站及多个陆上换流单元；海上换流站的交流侧连接风电机组，海上换流站的直流侧通过直流电缆接入陆上直流开关站的汇流母线的输入侧；汇流母线的输入侧配置用于与直流电缆连接的直流开关，汇流母线的输出侧经直流断路器与直流架空线连接，直流架空线经直流断路器接入陆上换流单元的直流侧，每回直流架空线与一个以上陆上换流单元连接；陆上换流单元的直流侧配置有直流高速并列开关，经直流高速并列开关接入直流架空线，每个陆上换流单元的交流侧与一个负荷中心连接；海上换流站与陆上换流单元均采用半桥MMC拓扑结构。本申请能够实现可靠且低成本的超大容量直流输送。

Description

海上风电直流输送系统
技术领域
本申请涉及直流输电技术领域，尤其涉及一种海上风电直流输送系统。
背景技术
近年来为促进能源转型，我国政策大力支持海上风电的开发利用。海上风电开发呈现由近海、浅水、小规模示范到远海、深水、大规模集中开发的趋势。海上风电送出接入陆上电网的输电方式包括高压交流输电和高压直流输电两种方式，其中，高压交流输电方式适用于近海风电的接入，当海上风电离岸超过一定距离，长距离交流电缆输电存在充电功率过大引起电压升高需要补偿以及过电压等问题，采用高压交流输电难以满足大容量、远距离海上风电输送的需求，并且成本高昂。
高压直流输电方式具有不需要与陆上电网保持同步、输送距离远且运行调控灵活等优点，更适宜在大容量、远距离输电场景化下使用，其中，由于柔性直流输电不存在换相失败问题，可独立调节有功功率和无功功率，谐波水平低，是目前大规模远海岸海上风电送出至陆上电网的主流方式。在实现超高容量输送时，需要采用多端柔性直流输电的方案，但目前的直流输电系统架构难以实现超大容量的稳定输送。
发明内容
本申请实施例提供了一种海上风电直流输送系统，能够实现可靠且低成本的超大容量直流输送，提高系统稳定性。
本申请提供了一种海上风电直流输送系统，
包括：陆上直流开关站、多个海上换流站及多个陆上换流单元；
所述海上换流站的交流侧用于连接风电机组，所述海上换流站的直流侧通过直流电缆接入所述陆上直流开关站的汇流母线的输入侧；
所述汇流母线的输入侧配置有用于与直流电缆连接的直流开关，所述汇流母线的输出侧经直流断路器与直流架空线连接，所述直流架空线经直流断路器接入所述陆上换流单元的直流侧，且每回直流架空线与一个以上陆上换流单元连接；
所述陆上换流单元的直流侧配置有直流高速并列开关，经所述直流高速并列开关接入直流架空线，每个陆上换流单元的交流侧用于与一个负荷中心连接；
其中，所述海上换流站与所述陆上换流单元均采用半桥MMC拓扑结构。
在其中一个实施例中，所述汇流母线的输入侧配置的直流开关包括直流高速并列开关或直流断路器。
在其中一个实施例中，所述汇流母线的正极与负极之间配置直流耗能装置。
在其中一个实施例中，所述海上换流站与所述陆上换流单元均采用对称单极拓扑结构；
所述陆上直流开关站的汇流母线的正极经每个回路的第一直流架空线接入两个以上陆上换流单元的正极端，汇流母线的负极经每个回路的第二直流架空线与同回路中第一直流架空线接入的陆上换流单元的负极端连接；
同一回路中的各陆上换流单元的正极端通过第三直流架空线互联，同一回路中的各陆上换流单元的负极端通过第四直流架空线互联；
所述汇流母线的正极经每个回路的第一直流电缆接入一个海上换流站的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的负极端连接。
在其中一个实施例中，
所述海上换流站及所述陆上换流单元均采用对称单极拓扑结构；
所述陆上直流开关站的汇流母线的正极经每个回路的第一直流架空线接入至少一个陆上换流单元的正极端，负极汇流母线经每个回路的第二直流架空线与同回路中第一直流架空线接入的陆上换流单元的负极端连接；
每个回路中的陆上换流单元的直流侧与至少一个不同回路的陆上换流单元的直流侧互联，其中，每个陆上换流单元的正极端通过第三直流架空线互联，负极端通过第四直流架空线互联；
所述汇流母线的正极经每个回路的第一直流电缆接入一个海上换流站的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的负极端连接。
在其中一个实施例中，所述陆上换流单元与所述第三直流架空线连接的出口处配置有直流高速并列开关，所述陆上换流单元与所述第四直流架空线连接的出口处配置有直流高速并列开关。
在其中一个实施例中，所述海上换流站及所述陆上换流单元均采用双极拓扑结构；
所述陆上直流开关站的汇流母线的正极经每个回路的第一直流架空线接入两个以上陆上换流单元的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流架空线与同回路中第一直流架空线接入的陆上换流单元的负极端连接，所述汇流母线的中性线通过每个回路的第五直流架空线接入陆上换流单元的中性线；
所述汇流母线的中性线经交流断路器与所述第五直流架空线连接，所述陆上换流单元的中性线经交流断路器与所述第五直流架空线连接；
同一回路中的各陆上换流单元的正极端通过第三直流架空线互联，同一回路中的各陆上换流单元的负极端通过第四直流架空线互联，同一回路中的各陆上换流单元的中性线通过第六直流架空线互联；
所述汇流母线的正极经每个回路的第一直流电缆接入一个海上换流站的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的负极端连接，所述汇流母线的中性线经每个回路的第三直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的中性线连接，所述汇流母线的中性线经交流断路器与所述第三直流电缆连接。
在其中一个实施例中，所述海上换流站及所述陆上换流单元均采用双极拓扑结构；
所述陆上直流开关站的汇流母线的正极经每个回路的第一直流架空线接入至少一个陆上换流单元的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流架空线与同回路中第一直流架空线接入的陆上换流单元的负极端连接，所述汇流母线的中性线经每个回路的第五直流架空线接入陆上换流单元的中性线；
所述汇流母线的中性线经交流断路器与所述第五直流架空线连接，所述陆上换流单元的中性线经交流断路器与所述第五直流架空线连接；
每个回路中的陆上换流单元的直流侧与至少一个不同回路的陆上换流单元的直流侧互联，其中，每个陆上换流单元的正极端通过第三直流架空线互联，负极端通过第四直流架空线互联，中性线通过第六直流架空线互联；
所述汇流母线的正极经每个回路的第一直流电缆接入一个海上换流站的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的负极端连接，所述汇流母线的中性线经每个回路的第三直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的中性线连接，所述汇流母线的中性线经交流断路器与所述第三直流电缆连接。
在其中一个实施例中，所述陆上换流单元与所述第三直流架空线连接的出口处配置有直流高速并列开关，所述陆上换流单元与所述第四直流架空线连接的出口处配置有直流高速并列开关，所述陆上换流单元与所述第六直流架空线连接的出口处配置有交流断路器。
在其中一个实施例中，两个以上所述陆上换流单元的交流侧互联。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请提供的海上风电直流输送系统，包括陆上直流开关站以及均采用半桥MMC拓扑结构的多个海上换流站及多个陆上换流单元，在海上侧通过直流电缆输电，在陆上侧通过直流架空线输电，通过陆上直流开关站的汇流母线连接海上侧和陆上侧，降低大容量海上风电的输电成本，节省输电走廊，能够支持千万千瓦级别规模的输送需求，并在直流架空线的两端配置直流断路器，用以实现故障隔离，在海上换流站和陆上换流单元均采用不具备直流故障清除能力的半桥MMC拓扑结构时，保证在发生故障时系统能够可靠地实现故障隔离，提高系统稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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它的附图。
图1为一个实施例中，海上风电直流输送系统的结构示意图；
图2为一个实施例中，采用对称单极拓扑的换流站拓扑结构示意图；
图3为一个实施例中，采用对称单极拓扑且为单回架空线线路的海上风电直流输送系统的结构示意图；
图4为一个实施例中，采用对称单极拓扑且为多回架空线线路的海上风电直流输送系统的结构示意图；
图5为一个实施例中，采用双极拓扑且为单回架空线线路的海上风电直流输送系统的结构示意图；
图6为一个实施例中，采用双极拓扑且为多回架空线线路的海上风电直流输送系统的结构示意图；
图7为另一个实施例中，采用双极拓扑且为多回架空线线路的海上风电直流输送系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，本申请实施例提供了一种海上风电直流输送系统，包括：陆上直流开关站110、多个海上换流站120及多个陆上换流单元130，海上换流站120与陆上换流单元130均采用半桥MMC拓扑结构。其中，海上换流站120的交流侧用于连接风电机组WT，海上换流站120的直流侧通过直流电缆接入陆上直流开关站110的汇流母线的输入侧；汇流母线的输入侧配置有用于与直流电缆连接的直流开关111，汇流母线的输出侧经直流断路器DCCB(Direct Current Circuit Breaker)与直流架空线连接，直流架空线经直流断路器DCCB接入陆上换流单元130的直流侧，且每个回路的直流架空线与一个以上陆上换流单元130连接；陆上换流单元130的直流侧配置有直流高速并列开关HSS，经直流高速并列开关HSS(High Speed Switch)接入直流架空线，每个陆上换流单元130的交流侧用于与一个负荷中心G连接。
模块化多电平换流器MMC的核心部件是桥臂中串联起来的子模块(Sub-module)，半桥MMC拓扑结构即为子模块采用半桥子模块的拓扑结构。半桥MMC拓扑结构因其成本较低，适用范围较广，而在海上风电直流送出系统中应用广泛，但半桥子模块不具备直流故障清除能力，柔性直流输电系统直流线路一旦发生故障，换流器和直流侧储能元件将快速放电，导致故障电流在数毫秒内达到电力电子器件的耐受上限，威胁设备和系统运行安全。参考图2所示(以对称单极拓扑为例)，在本实施例中，海上换流器和陆上换流器均采用半桥MMC拓扑结构，不具备直流故障清除能力，在直流架空线的两侧均配置直流断路器DCCB，直流断路器DCCB可以实现直流故障的快速切除和隔离，在发生直流故障时，即可通过直流架空线两侧的直流断路器DCCB实现故障隔离，提高系统运行的稳定性。
另外，本实施例中提出在海上侧采用直流电缆，在陆上侧采用直流架空线的输送方式，相比欧洲地区在陆上输电部分采用直流陆缆的方式，能大幅降低成本；相比我国目前采用的陆上输电部分选用交流架空线输送的方式，在大容量规模海上风电输送中，能够减少输电走廊的数量，每个回路的直流架空线在容量允许范围内，可以接入多个陆上换流单元130，进一步节省输电走廊，降低成本，本实施例中通过在陆上设置陆上直流开关站110连接直流电缆与直流架空线，实现海上侧电缆和架空线的转换，并且在长距离输电中，通过陆上直流开关站110的直流开关111实现对故障线路部分的故障切除，避免切除故障时对整条输电线路产生影响，提高系统供电的灵活性。
其中，直流电缆包括直流海缆和/或直流陆缆，由于可能存在汇流母线设置于离海岸线一定距离的陆上区域，因此在海上传输的部分采用直流海缆，在海岸线到汇流母线之间采用直流陆缆进行传输。
在一些实施例中，一个陆上换流单元指一个陆上换流站。在另一些实施例中，一个陆上换流单元指单个陆上换流站内的单个换流单元。
在一些实施例中，不同陆上换流单元连接的负荷中心可能为同一个负荷中心，也可以是分别连接不同的负荷中心。
本申请提供的海上风电直流输送系统，包括陆上直流开关站110以及均采用半桥MMC拓扑结构的多个海上换流站120及多个陆上换流单元130，在海上侧通过直流电缆输电，在陆上侧通过直流架空线输电，通过陆上直流开关站110的汇流母线连接海上侧和陆上侧，降低大容量海上风电的输电成本，节省输电走廊，能够支持千万千瓦级别规模的输送需求，并在直流架空线的两端配置直流断路器DCCB，用以实现故障隔离，在海上换流站120和陆上换流单元130均采用不具备直流故障清除能力的半桥MMC拓扑结构时，保证在发生故障时系统能够可靠地实现故障隔离，提高系统稳定性。
在其中一个实施例中，汇流母线的输入侧配置的直流开关111为直流断路器DCCB。
在汇流母线的输入侧配置直流断路器DCCB接入直流电缆，能够在发生直流故障时，通过直流断路器DCCB切除直流电缆中的短路电流，实现故障隔离。
在其中一个实施例中，汇流母线的输入侧配置的直流开关111为直流高速并列开关HSS。
在汇流母线的输入侧配置直流高速并列开关HSS接入直流电缆，可实现故障隔离，提高整个直流系统的可靠性和可用率。使用直流高速并列开关HSS在换流站投入或退出过程中不会导致直流系统功率中断。虽然直流高速并列开关HSS不能开断大直流电流，但相比于直流断路器DCCB而言，成本低，体积小，结构简单，配合直流架空线上的直流断路器DCCB，也可实现系统的可靠故障切除。
如图3所示，在其中一个实施例中，汇流母线的正极与负极之间配置直流耗能装置140；其中，直流耗能装置140的第一端与汇流母线的正极DC+连接，直流耗能装置140的第二端与汇流母线的负极DC-连接。
为进一步保证在发生直流故障时系统的故障切除能力，可在汇流母线的的正负极之间配置直流耗能装置140，在直流断路器DCCB切除直流故障后，直流耗能装置140可全压工作，实现直流故障期间的盈余功率平衡。
在其中一个实施例中，若海上换流站120或风机配置有耗能装置，也可不配置直流耗能装置140，通过海上换流站120的耗能装置或风机的耗能装置实现盈余功率平衡，但此种方式对海上换流站120或风机的配置要求更高，成本投入较大。
参考图3所示，在其中一个实施例中，海上换流站120与陆上换流单元130均为对称单极拓扑结构；陆上直流开关站110的汇流母线正极DC+经每个回路的第一直流架空线接入两个以上陆上换流单元130的正极端，汇流母线负极DC-经每个回路的第二直流架空线与同回路中第一直流架空线接入的陆上换流单元130的负极端连接；同一回路中的各陆上换流单元130的正极端通过第三直流架空线互联，同一回路中的各陆上换流单元130的负极端通过第四直流架空线互联；汇流母线的正极DC+经每个回路的第一直流电缆接入一个海上换流站120的正极端，汇流母线负极DC-经每个回路的第二直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站120的负极端连接。
本实施例中，采用对称单极拓扑结构的换流站，对于大规模海上风电输送系统中的换流站，对称单极拓扑可采用总台数为奇数或偶数的柔直变压器，使得系统设备配置相对优化空间更大。单个陆上换流单元130的容量大于单个海上换流站120，在容量允许范围内，单回架空线可以同时接入多个换流站。在其中一个实施例中，第三直流架空线上配置有直流高速并列开关HSS，第四直流架空线上配置有直流高速并列开关HSS，在第三直流架空线或第四直流架空线需要进行故障隔离时，尤其是在第三直流架空线及第四直流架空线的电气距离达到一定距离时，能够通过直流高速并列开关HSS实现隔离，提高系统的稳定性。
如图4所示，在其中一个实施例中，海上换流站120及陆上换流单元130均采用对称单极拓扑结构，直流架空线采用多回路接线；陆上直流开关站110的汇流母线的正极DC+经每个单回路的第一直流架空线接入至少一个陆上换流单元130的正极端，汇流母线的负极DC-经每个单回路的第二直流架空线与同回路中第一直流架空线接入的陆上换流单元130的负极端连接；每个回路中的陆上换流单元130的直流侧与至少一个不同回路的陆上换流单元130的直流侧互联，其中，每个陆上换流单元130的正极端通过第三直流架空线互联，负极端通过第四直流架空线互联；汇流母线的正极DC+经每个单回路的第一直流电缆接入一个海上换流站120直的正极端，汇流母线的负极DC-经每个单回路的第二直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站120的负极端连接。
本实施例中，“多回路”可以是双回路或者更多的回路数。采用多回路接线能够在其中一个回路发生故障时，其他回路能够维持该回路的陆上换流单元130以及对应负荷中心G的正常工作，保障用电可靠性。在其中一个实施例中，陆上换流单元与第三直流架空线连接的出口处配置有直流高速并列开关HSS，陆上换流单元与第四直流架空线连接的出口处配置有直流高速并列开关HSS。在第三直流架空线或第四直流架空线需要进行故障隔离时，尤其是在第三直流架空线及第四直流架空线的电气距离达到一定距离时，能够通过直流高速并列开关HSS实现隔离，提高系统的稳定性。
如图5所示，在其中一个实施例中，海上换流站120及陆上换流单元130均采用双极拓扑结构；陆上直流开关站110的汇流母线正极DC+经每个回路的第一直流架空线接入两个以上陆上换流单元130的正极端，汇流母线负极DC-经每个回路的第二直流架空线与同回路中第一直流架空线接入的陆上换流单元130的负极端连接，汇流母线的中性线N通过每个回路的第五直流架空线接入陆上换流单元130的中性线；汇流母线的中性线N经交流断路器BRK(Breaker)与第五直流架空线连接，陆上换流单元130的中性线经交流断路器BRK与第五直流架空线连接；同一回路中的各陆上换流单元130的正极端通过第三直流架空线互联，同一回路中的各陆上换流单元130的负极端通过第四直流架空线互联，同一回路中的各陆上换流单元130的中性线通过第六直流架空线互联；汇流母线的正极DC+经每个回路的第一直流电缆接入一个海上换流站120直的正极端，汇流母线的负极DC-经每个回路的第二直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站120的负极端连接，汇流母线的中性线经每个回路的第三直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站120的中性线连接，汇流母线的中性线N经交流断路器BRK与第三直流电缆连接。
在采用双极拓扑时，可通过极线上的直流断路器DCCB动作隔离回路故障电流，汇流母线的中性线N配置交流断路器BRK与第五直流架空线连接，陆上换流单元130的中性线也配置交流断路器BRK与第五直流架空线连接，交流断路器BRK成本较低，能够降低系统的成本；同样的，在海上侧，汇流母线的中性线N配置交流断路器BRK与第三直流电缆连接。
如图6所示，在其中一个实施例中，海上换流站120及陆上换流单元130均采用双极拓扑结构；陆上直流开关站110的汇流母线正极DC+经每个回路的第一直流架空线接入至少一个陆上换流单元130的正极端，汇流母线的负极DC-经每个回路的第二直流架空线与同回路中第一直流架空线接入的陆上换流单元130的负极端连接，汇流母线的中性线N经每个回路的第五直流架空线接入陆上换流单元130的中性线；汇流母线的中性线N经交流断路器BRK与第五直流架空线连接，陆上换流单元130的中性线经交流断路器BRK与第五直流架空线连接；每个回路中的陆上换流单元130的直流侧与至少一个不同回路的陆上换流单元130的直流侧互联，其中，每个陆上换流单元130的正极端通过第三直流架空线互联，负极端通过第四直流架空线互联，中性线通过第六直流架空线互联；汇流母线的正极DC+经每个回路的第一直流电缆接入一个海上换流站120直的正极端，汇流母线的负极DC-经每个回路的第二直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站120的负极端连接，汇流母线的中性线N经每个回路的第三直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站120的中性线连接，汇流母线的中性线N经交流断路器BRK与第三直流电缆连接。
本实施例中，采用多回路互联的接线方式，在其中一个回路发生故障时，其他回路能够维持该回路的陆上换流单元130以及对应负荷中心G的正常工作，保障用电可靠性。在采用双极拓扑时，由于中性线发生线路故障时没有故障隔离需求，汇流母线的中性线N配置交流断路器BRK与第五直流架空线连接，陆上换流单元130的中性线也配置交流断路器BRK与第五直流架空线连接，交流断路器BRK成本较低，能够降低系统的成本；同样的，在海上侧，汇流母线的中性线N配置交流断路器BRK与第三直流电缆连接。在其中一个实施例中，陆上换流单元与第三直流架空线连接的出口处配置有直流高速并列开关HSS，陆上换流单元第四直流架空线连接的出口处配置有直流高速并列开关HSS，陆上换流单元与第六直流架空线连接的出口处配置有交流断路器BRK。
参考图7所示，在其中一个实施例中，海上换流站120与陆上换流单元130采用双极拓扑时，海上侧可以共用一条中性线路，减少成本；陆上侧可以共用一条中性线路，减少成本。
参考图4至图7所示，在其中一个实施例中，两个以上陆上换流单元130的交流侧互联。
本实施例中，将两个以上陆上换流单元130的交流侧互联，以将陆上换流单元130参与到负荷中心G电网构建中，陆上换流单元130无需进行负荷调配，交流侧的互联的陆上换流单元130与其各自连接的负荷中心G共同构成一个大型电网，内部能够自动协调负荷，提高电网安全稳定运行水平。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，本申请实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
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他实施例的不同之处，各个实施例之间可以根据需要进行组合，且相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种海上风电直流输送系统，其特征在于，包括：陆上直流开关站、多个海上换流站及多个陆上换流单元；
所述海上换流站的交流侧用于连接风电机组，所述海上换流站的直流侧通过直流电缆接入所述陆上直流开关站的汇流母线的输入侧；
所述汇流母线的输入侧配置有用于与直流电缆连接的直流开关，所述汇流母线的输出侧经直流断路器与直流架空线连接，所述直流架空线经直流断路器接入所述陆上换流单元的直流侧，且每回直流架空线与一个以上陆上换流单元连接；
所述陆上换流单元的直流侧配置有直流高速并列开关，经所述直流高速并列开关接入直流架空线，每个陆上换流单元的交流侧用于与一个负荷中心连接；
其中，所述海上换流站与所述陆上换流单元均采用半桥MMC拓扑结构。
2.根据权利要求1所述的海上风电直流输送系统，其特征在于，所述汇流母线的输入侧配置的直流开关包括直流高速并列开关或直流断路器。
3.根据权利要求1或2所述的海上风电直流输送系统，其特征在于，所述汇流母线的正极与负极之间配置直流耗能装置。
4.根据权利要求1所述的海上风电直流输送系统，其特征在于，所述海上换流站与所述陆上换流单元均采用对称单极拓扑结构；
所述陆上直流开关站的汇流母线的正极经每个回路的第一直流架空线接入两个以上陆上换流单元的正极端，汇流母线的负极经每个回路的第二直流架空线与同回路中第一直流架空线接入的陆上换流单元的负极端连接；
同一回路中的各陆上换流单元的正极端通过第三直流架空线互联，同一回路中的各陆上换流单元的负极端通过第四直流架空线互联；
所述汇流母线的正极经每个回路的第一直流电缆接入一个海上换流站的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的负极端连接。
5.根据权利要求1所述的海上风电直流输送系统，其特征在于，所述海上换流站及所述陆上换流单元均采用对称单极拓扑结构；
所述陆上直流开关站的汇流母线的正极经每个回路的第一直流架空线接入至少一个陆上换流单元的正极端，负极汇流母线经每个回路的第二直流架空线与同回路中第一直流架空线接入的陆上换流单元的负极端连接；
每个回路中的陆上换流单元的直流侧与至少一个不同回路的陆上换流单元的直流侧互联，其中，每个陆上换流单元的正极端通过第三直流架空线互联，负极端通过第四直流架空线互联；
所述汇流母线的正极经每个回路的第一直流电缆接入一个海上换流站的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的负极端连接。
6.根据权利要求4或5所述的海上风电直流输送系统，其特征在于，所述陆上换流单元与所述第三直流架空线连接的出口处配置有直流高速并列开关，所述陆上换流单元与所述第四直流架空线连接的出口处配置有直流高速并列开关。
7.根据权利要求1所述的海上风电直流输送系统，其特征在于，所述海上换流站及所述陆上换流单元均采用双极拓扑结构；
所述陆上直流开关站的汇流母线的正极经每个回路的第一直流架空线接入两个以上陆上换流单元的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流架空线与同回路中第一直流架空线接入的陆上换流单元的负极端连接，所述汇流母线的中性线通过每个回路的第五直流架空线接入陆上换流单元的中性线；
所述汇流母线的中性线经交流断路器与所述第五直流架空线连接，所述陆上换流单元的中性线经交流断路器与所述第五直流架空线连接；
同一回路中的各陆上换流单元的正极端通过第三直流架空线互联，同一回路中的各陆上换流单元的负极端通过第四直流架空线互联，同一回路中的各陆上换流单元的中性线通过第六直流架空线互联；
所述汇流母线的正极经每个回路的第一直流电缆接入一个海上换流站的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的负极端连接，所述汇流母线的中性线经每个回路的第三直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的中性线连接，所述汇流母线的中性线经交流断路器与所述第三直流电缆连接。
8.根据权利要求1所述的海上风电直流输送系统，其特征在于，所述海上换流站及所述陆上换流单元均采用双极拓扑结构；
所述陆上直流开关站的汇流母线的正极经每个回路的第一直流架空线接入至少一个陆上换流单元的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流架空线与同回路中第一直流架空线接入的陆上换流单元的负极端连接，所述汇流母线的中性线经每个回路的第五直流架空线接入陆上换流单元的中性线；
所述汇流母线的中性线经交流断路器与所述第五直流架空线连接，所述陆上换流单元的中性线经交流断路器与所述第五直流架空线连接；
每个回路中的陆上换流单元的直流侧与至少一个不同回路的陆上换流单元的直流侧互联，其中，每个陆上换流单元的正极端通过第三直流架空线互联，负极端通过第四直流架空线互联，中性线通过第六直流架空线互联；
所述汇流母线的正极经每个回路的第一直流电缆接入一个海上换流站的正极端，所述汇流母线的负极经每个回路的第二直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的负极端连接，所述汇流母线的中性线经每个回路的第三直流电缆与同回路中第一直流电缆接入的海上换流站的中性线连接，所述汇流母线的中性线经交流断路器与所述第三直流电缆连接。
9.根据权利要求7或8所述的海上风电直流输送系统，其特征在于，所述陆上换流单元与所述第三直流架空线连接的出口处配置有直流高速并列开关，所述陆上换流单元与所述第四直流架空线连接的出口处配置有直流高速并列开关，所述陆上换流单元与所述第六直流架空线连接的出口处配置有交流断路器。
10.根据权利要求1所述的海上风电直流输送系统，其特征在于，两个以上所述陆上换流单元的交流侧互联。
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