[发明专利]直流电能传输系统和方法

权利要求书

1.一种应用于海下的模块化变电站，其特征在于：该模块化变电站包括多个模块化直流/交流变换器，该多个模块化直流/交流变换器被配置成将沿直流电传输线路传输而来的直流电能转换成交流电能，并将该交流电能提供给多个海下负载；其中，该多个模块化直流/交流变换器的输入端与该直流电传输线路串联连接，该多个模块化直流/交流变换器的输出端与交流电分配网络并联连接；其中，该多个模块化直流/交流变换器中的至少第一模块化直流/交流变换器被配置成可以选择性地与该直流电传输线路和交流电分配网络失去电性连接并且失去机械连接，以方便对该至少第一模块化直流/交流变换器进行维护，同时该交流电分配网络持续提供交流电能给该多个海下负载的至少一者。

2.如权利要求1所述的模块化变电站，其特征在于：该模块化变电站包括多个保护和旁路电路，该多个保护和旁路电路与该直流电传输线路串联连接，每一个保护和旁路电路与对应的模块化直流/交流变换器并联连接，每一个保护和旁路电路被配置成可以工作在正常模式和故障模式；其中，在正常模式下，该直流电传输线的直流电能通过该保护和旁路电路传输给对应的模块化直流/交流变换器；在故障模式下，该对应的直流/交流变换器被旁路并且被隔离。

3.如权利要求1所述的模块化变电站，其特征在于：该模块化变电站包括多个直流环节和控制器，该多个直流环节与该直流电传输线路串联连接，每一个直流环节与对应的模块化直流/交流变换器并联连接，该控制器和该多个模块化直流/交流变换器相连接，该控制器被配置成发送控制信号给该多个模块化直流/交流变换器，调节至少一个模块化直流/交流变换器的交流输出功率，使该多个直流环节的直流电压取得平衡。

4.一种直流电能传输系统，其特征在于：该直流电能传输系统包括发送端和接收端；该发送端包括至少一个电能变换装置，该至少一个电能变换装置被配置成将从至少一个能量源接收的输入电能转换成直流电能；该接收端通过直流电传输线路与该发送端电连接，该接收端被配置成接收由该直流电传输线路传输的直流电能；该接收端包括多个逆变器模块和交流电分配网络，每个逆变器模块具有直流侧和交流侧，该直流侧可拆卸地与该直流电传输线路相连接，该交流侧用于输出从该直流侧转换得到的交流电能，该交流电分配网络可拆卸地与每一个逆变器模块的交流侧连接，该交流电分配网络被配置成将从该多个逆变器模块接收的交流电能分配给多个负载。

5.如权利要求4所述的直流电能传输系统，其特征在于：每一个逆变器模块的直流侧包括至少一个电容器，其中，该至少一个电容器的电压通过将该交流电分配系统的总交流电能维持在恒定的数值进行调节。

6.如权利要求4所述的直流电能传输系统，其特征在于：该接收端包括多个空载隔离开关，每一个空载隔离开关连接在对应的逆变器模块的交流侧和交流电分配网络之间，其中，该逆变器模块被配置成在遇到至少一个故障时停止工作，以方便将对应的空载隔离开关关断。

7.一种控制直流电能传输系统的方法，其特征在于：该方法至少包括如下步骤：

将由位于第一位置的能量源产生的并由直流电传输线路传输的直流电能传输至位于第二位置的模块化变电站；

通过多个模块化变换器将该直流电能转换成交流电能；

通过交流电分配网络将该交流电能分配至位于该第二位置附近的多个负载；以及

选择性地将一个或者多个模块化变换器与该直流电传输线路和该交流电分配网络隔离，并且同时持续提供交流电能至该多个负载中的至少一者。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：该方法还包括如下步骤：

选择性地触发至少一个保护和旁路电路以将至少一个模块化变换器旁路。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于：该方法还包括如下步骤：

使至少一个模块化变换器停止工作；以及

打开至少一个空载隔离开关，将至少一个对应的模块化变化器隔离。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于：该方法还包括如下步骤：

通过维持该多个模块化变换器输出恒定的总交流电能，并调整至少一个模块化变换器输出的交流电能，以调节该对应的模块化变换器的直流侧的电容器处的直流电压。