[发明专利]一种用于负荷线路的直流输电系统

说明书

技术领域

本发明属于直流输电技术领域，尤其涉及一种用于负荷线路的直流输电系统。

背景技术

电力系统中负荷线路的总长度约占系统总长度的80%以上，负荷线路的安全运行对保证系统安全，用户的供电质量具有重要意义，但由于负荷的不断增加，很多线路已处于超负荷运行状态，还有许多线路老化严重，需要对线路进行改进。

随着工业化的快速发展，城市用电量急增，线路走廊越来越困难，同时由于城市电网规模越来越大和新能源发电的接入，电网的稳定性受到很大影响。

发明内容

本发明提供了一种用于负荷线路的直流输电系统，旨在解决随着工业化的快速发展，城市用电量急增，线路走廊越来越困难，同时由于城市电网规模越来越大和新能源发电的接入，电网的稳定性受到很大影响的问题。

本发明的目的在于提供一种用于负荷线路的直流输电系统，该直流输电系统包括：交流电源、交流负荷，该直流输电系统还包括：

与交流电源的输出端相连接，用于滤除三相交流电中高次谐波的限流电抗器；

与所述限流电抗器相连接，用于把三相交流电整流成直流电的整流装置；

与所述整流装置相连接，用于对整流装置输出的直流电进行传输的直流输电线路；

与所述直流输电线路的末端相连接，用于将直流电转换成交流电的换流装置；

与所述换流装置相连接，用于提供电感性电流，以抵消电缆电路对地电容产生的电容电流的换流电抗器；

与所述换流电抗器相连接，用于滤除换流后交流电中的高次谐波电流，减小波形畸变的高通滤波器。

进一步，所述直流输电线路的首端及末端均设置有对交流电呈现导通状态，对直流电呈现断开状态，进一步滤除直流电流中交流电流的直流电容器。

进一步，所述直流输电线路可采用架空线路或直流电缆。

进一步，该直流输电系统可选用硅二极管组或三相全波桥式脉动整流装置将交流电转换成直流电。

进一步，所述整流装置的整流有关参数如下：

空载直流电压在一个周期内平均值：U_d=2.34U₂=1.35U₁，式中U₂为整流桥交流侧相电压有效值，U₁为整流桥交流侧线电压有效值流过每个整流二极管的电流平均值：I₀=1／3I_d，式中I_d为输出直流电流；

每个二极管承受的最高反向电压：U₀=2.45U2，交流侧电流有效值：U₀=2.45I_d，I₂=0.816I_d，直流输出电压平均值脉动系数S=0.0571。

进一步，该直流输电系统可选用具有开断能力的大功率绝缘栅双极晶体管IGBT和硅二级管组成的三相全波六脉动桥式换流装置。

本发明提供的用于负荷线路的直流输电系统，限流电抗器对高次谐波呈现高阻抗，滤除了交流电中的高次谐波，减小了交流电中的波形畸变，由硅二极管组或三相全波桥式脉动整流装置，安全可靠，整流效果好，谐波分量少，投资节省，平波电抗器滤除整流之后的电流中的交流电流，使整流之后的直流电流波形更平滑，直流电容器对交流呈现导通状态，对直流呈现断开状态，能进一步滤除交流电流，换流装置由具有开断能力的大功率绝缘栅双极晶体管IGBT和硅二级管组成，高通滤波器滤除换流后的高次谐波电流，减小了波形畸变，换流电抗器抵消了电缆电路对地电容产生的电容电流，该直流输电系统实现了负荷线路直流输电，减少了线路走廊，提高了电能的输送容量，节约了导线材料，具有较强的推广与应用价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的用于负荷线路的直流输电系统的原理接线图。

图中：10、交流电源；11、限流电抗器；12、整流装置；13、平波电抗器；14、直流输电线路；15、换流装置；16、换流电抗器；17、交流负荷；18、直流电容器；19、高通滤波器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

图1示出了本发明实施例提供的用于负荷线路的直流输电系统的结构。为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。

该直流输电系统包括：交流电源10、交流负荷17，该直流输电系统还包括：