[发明专利]串联多端直流输电系统

说明书

技术领域

本发明涉及多端直流输电系统，更具体地说，涉及串联多端直流输电系统。

背景技术

随着电力电子技术的发展，直流电网成为一个发展趋势，包括串联多端直流输电系统和并联多端直流输电系统等。其中串联多端直流输电系统具有建设成本低、输送容量大的优势。

图1示出现有的双极型多端直流输电系统。如图1所示，双极型多端直流输电系统1包括正极多端直流输电系统10和负极多端直流输电系统11。正极多端直流输电系统10包括两组变换器单元组，其分别为正极整流器单元组100和正极逆变器单元组101。正极整流器单元组100包括通过第一正极区内直流母线100a依次串联的两个正极整流器单元100b；如果需要更高的电压等级，正极整流器单元100b的数目也可以高于两个，相应地连接正极整流器单元100b的第一正极区内直流母线100a也可多于一条。正极逆变器单元组101，包括通过第二正极区内直流母线101a依次串联的至少两个正极逆变器单元101b；如果需要更高的电压等级，正极逆变器单元101b的数目也可以高于两个，相应地连接正极整流器单元100b的第二正极区内直流母线101a也可多于一条。双极型多端直流输电系统1还包括正极区外高压直流极线102，其中：正极整流器单元组100的一直流端和正极逆变器单元组101的一直流端分别与正极区外高压直流极线102的第一端和第二端电气耦合；并且正极整流器单元组100的另一直流端和正极逆变器单元组101的另一直流端分别与接地极电气耦合。

通常，在靠近正极高压直流极线102的正极整流器单元100b的两端跨接有直流滤波器100c，在靠近正极高压直流极线102的正极逆变器单元101b的两端跨接有直流滤波器101c，以便抑制从正极整流器单元100b和正极逆变器单元101b向正极高压直流极线102馈送高频分量；在两个串联的正极整流器单元100b的串联点和接地极之间布置有直流滤波器100d，在两个串联的正极逆变器单元101b的串联点和接地极之间布置有直流滤波器101d，以便抑制从正极整流器单元100b和正极逆变器单元101b向正极高压直流极线102馈送高频分量。

负极多端直流输电系统11包括两组变换器单元组，其分别为负极整流器单元组110和负极逆变器单元组111。负极整流器单元组110包括通过第一负极区内直流母线110a依次串联的两个负极整流器单元110b；如果需要更高的电压等级，负极整流器单元110b的数目也可以高于两个，相应地连接负极整流器单元110b的第一负极区内直流母线110a也可多于一条。负极逆变器单元组111，包括通过第二负极区内直流母线111a依次串联的至少两个负极逆变器单元111b；如果需要更高的电压等级，负极逆变器单元111b的数目也可以高于两个，相应地连接负极整流器单元110b的第二负极区内直流母线111a也可多于一条。双极型多端直流输电系统1还包括负极区外高压直流极线112，其中：负极整流器单元组110的一直流端和负极逆变器单元组111的一直流端分别与负极区外高压直流极线112的第一端和第二端电气耦合；并且负极整流器单元组110的另一直流端和负极逆变器单元组111的另一直流端分别与接地极电气耦合。

通常，在靠近负极高压直流极线112的负极整流器单元110b的两端跨接有直流滤波器110c，在靠近负极高压直流极线112的负极逆变器单元111b的两端跨接有直流滤波器111c，以便抑制从负极整流器单元110b和负极逆变器单元111b向正极高压直流极线112馈送高频分量。在两个串联的负极整流器单元110b的串联点和接地极之间布置有直流滤波器110d，在两个串联的负极逆变器单元111b的串联点和接地极之间布置有直流滤波器111d，以便抑制从负极整流器单元101b和负极逆变器单元111b向负极高压直流极线112馈送高频分量。

用于高压直流传输线的继电保护原理主要有两种：一种是基于行波波头幅值的保护，保护动作速度快，但存在抗过渡电阻能力不够的问题，如果过渡电阻超过某一数值，该保护会发生拒动；另外一种是电流差动保护，为避免线路分布电容电流的影响，必须采用较长的延时，一般不小于0.5秒。