技術領域

本發明涉及直流輸電分層接入系統及方法。

背景技術

《中國電機工程學報》第33卷第10期于2013年4月5日發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的應用研究”提出了一種特高壓直流分層接入方式來改善電網結構。

但是，在現有的直流分層接入系統技術中，當雙極直流輸電系統不處于雙極功率運行(單極運行或停運)時或者當單極直流輸電系統處于停運時，該直流輸電系統往往存在閑置中的或者待運行的換流器。上述可歸結為至少兩種情況：

當雙極直流輸電系統一極或雙極由于故障停運，停運極(相應的高壓直流極線上沒有功率傳輸)中能夠正常工作的換流器處于停運狀態;當單極直流輸電系統由于故障停運(高壓直流極線上沒有功率傳輸)，停運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;或者

雙極直流輸電系統工程以及相應的發電基地的建設周期較長通常為幾年，通常存在長時間的單極運行模式;停運極中能夠正常工作的換流器處于閑置或者待運行狀態。

上述情況導致能夠正常運行的設備閑置而無法有效利用。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種直流輸電分層接入系統，包括：至少一個換流站單元組，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的低壓端換流站單元;跨接在所述至少一個換流站單元組的直流端之間的至少一個開關;其中：所述至少一個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交流電網電氣耦合;所述至少一個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交流電網電氣耦合;控制器，相應于在所述高壓直流極線上無功率傳輸的狀態，其可控制所述至少一個開關使其閉合并且控制所述至少一個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。通過上述配置，可以提高可正常運行的設備(例如換流站單元組)的利用率。具體來講，在高壓直流極線上無功率傳輸的狀態下，換流站單元組可用于不同的交流電網之間的潮流分配，以提高交流電網之間的潮流主動調節能力。

根據本發明的另一個方面，提供一種用于直流輸電分層接入系統的潮流控制方法，所述直流輸電分層接入系統包括:至少一個換流站單元組，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的低壓端換流站單元;跨接在所述至少一個換流站單元組的直流端之間的至少一個開關;其中：所述至少一個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交流電網電氣耦合;所述至少一個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交流電網電氣耦合;所述方法包括：相應于在所述高壓直流極線上無功率傳輸的狀態，控制所述至少一個開關使其閉合并且控制所述至少一個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。通過上述方法，可以提高可正常運行的設備(例如換流站單元組)的利用率。具體來講，在高壓直流極線上無功率傳輸的狀態下，換流站單元組可用于不同的交流電網之間的潮流分配，以提高交流電網之間的潮流主動調節能力。

附圖說明

圖1示出根據本發明的一個實施例的直流輸電分層接入系統;

圖2示出換流站單元的結構;

圖3A和3B分別示出根據圖1的實施倒在第一電壓等級交流電網和第二電壓等級交流電網之間的功率分配;

圖4示出根據本發明的一個實施例的直流輸電分層接入系統;

圖5A示出基于圖4所示的直流輸電分層接入系統的全功率潮流控制模式;

圖5B示出在正極性高壓直流極線上無功率傳輸并且在負極性高壓直流極線上有功率傳輸的狀態下基于圖4所示的直流輸電分層接入系統的部分功率潮流控制模式;

圖5C示出在正極性高壓直流極線上有功率傳輸并且在負極性高壓直流極線上無功率傳輸的狀態下基于圖4所示的直流輸電分層接入系統的部分功率潮流控制模式;和

圖5D示出基于圖4所示的直流輸電分層接入系統的正常模式。

具體實施方式