[发明专利]一种柔性直流输电系统中直流开关场的配置系统和方法

权利要求书

1.一种柔性直流输电系统中直流开关场的配置系统，其特征在于：所述柔性直流输电系统为对称双极结构；所述配置系统包括第一换流站、第二换流站、极I直流极线、附加金属回线和极II直流极线；所述第一换流站通过极I直流极线、附加金属回线、极II直流极线与第二换流站连接；

所述第一换流站包括第一IGBT阀、第二IGBT阀、第一中性母线断路器、第二中性母线断路器、第一中性母线接地断路器、刀闸Z11和刀闸Z12；

所述第一IGBT阀的一端连接到极I直流极线，其另一端通过第一中性母线断路器连接第一公共点，所述第一中性母线接地断路器一端连接到第一中性母线断路器与第一公共接地点之间，另一端接地；

所述第二IGBT阀的一端连接到极II直流极线，其另一端通过第二中性母线断路器连接第一公共点，所述第二中性母线断路器同时与第一中性母线断路器连接；

所述刀闸Z11一端连接第一公共点，其另一端连接到第一IGBT阀与极I直流极线之间，所述刀闸Z12一端连接第一公共点，其另一端连接到第二IGBT阀与极II直流极线之间；

所述第二换流站包括第三IGBT阀、第四IGBT阀、第三中性母线断路器、第四中性母线断路器、第二中性母线接地断路器、刀闸Z21和刀闸Z22；

所述极I直流极线的一端连接第一IGBT阀，其另一端连接第三IGBT阀，所述第三IGBT阀的另一端通过第三中性母线断路器连接第二公共点，所述第二中性母线接地断路器一端连接到第三中性母线断路器与第二公共接地点之间，另一端接地；

所述极II直流极线的一端连接第二IGBT阀，其另一端连接第四IGBT阀，所述第四IGBT阀的另一端通过第四中性母线断路器连接第二公共点，所述第四中性母线断路器同时与第三中性母线断路器连接；

所述刀闸Z21一端连接第二公共点，其另一端连接到第三IGBT阀与极I直流极线之间，所述刀闸Z22一端连接第二公共点，其另一端连接到第四IGBT阀与极II直流极线之间。

2.根据权利要求1所述的柔性直流输电系统中直流开关场的配置系统，其特征在于：所述附加金属回线一端通过大地回路转换断路器连接第一公共点，另一端连接第二公共点。

3.一种柔性直流输电系统中直流开关场的配置方法，其特征在于：所述配置方法具体包括以下步骤：

步骤1：柔性直流输电系统处于第一运行工况时，进行直流开关场的配置；

步骤2：柔性直流输电系统处于第二运行工况时，进行直流开关场的配置；

步骤3：柔性直流输电系统处于第三运行工况时，进行直流开关场的配置；

步骤4：柔性直流输电系统处于第四运行工况时，进行直流开关场的配置；

所述步骤1中，第一运行工况为正常双极运行工况，柔性直流输电系统处于正常双极运行工况时，直流开关场的配置具体包括以下步骤：

步骤1-1：第一中性母线断路器、第二中性母线断路器、第三中性母线断路器和第四中性母线断路器均投入合位；

步骤1-2：第一中性母线接地断路器处于分位，第二中性母线接地断路器投入合位；

步骤1-3：大地回路转换断路器投入合位，将附加金属回线投入；

步骤1-4：刀闸Z11、刀闸Z12、刀闸Z21和刀闸Z22均处于分位；

步骤1-5：第一IGBT阀与第三IGBT阀以任意功率水平解锁运行，且第二IGBT阀与第四IGBT阀均以任意功率水平解锁运行；

所述步骤2中，第二运行工况为正常单极运行工况，柔性直流输电系统处于正常单极运行工况时，直流开关场的配置具体包括以下步骤：

步骤2-1：第一中性母线断路器、第三中性母线断路器投入合位且第二中性母线断路器、第四中性母线断路器处于分位，或第一中性母线断路器、第三中性母线断路器处于分位且第二中性母线断路器、第四中性母线断路器投入合位；

步骤2-2：第一中性母线接地断路器处于分位，第二中性母线接地断路器投入合位；

步骤2-3：大地回路转换断路器投入合位，将附加金属回线投入；

步骤2-4：刀闸Z11、刀闸Z12、刀闸Z21和刀闸Z22均处于分位；

步骤2-5：第一IGBT阀与第三IGBT阀以任意功率水平解锁运行，或第二IGBT阀与第四IGBT阀均以任意功率水平解锁运行；

所述步骤3中，第三运行工况为附加金属回线故障工况，柔性直流输电系统处于附加金属回线故障工况时，直流开关场的配置具体包括以下步骤：

步骤3-1：第一中性母线接地断路器和第二中性母线接地断路器均投入合位；

步骤3-2：大地回路转换断路器处于分位；

步骤3-3：刀闸Z11、刀闸Z12、刀闸Z21和刀闸Z22均处于分位；

步骤3-4：极I直流极线与极II直流极线传输功率相等、极I小功率或极II小功率解锁运行；

所述步骤4中，第四运行工况为附加金属回线与极I直流极线故障工况或附加金属回线与极II直流极线故障工况，柔性直流输电系统处于附加金属回线与极I直流极线故障工况时，直流开关场的配置具体包括以下步骤：

A)第一中性母线断路器与第三中性母线断路器投入合位，且第二中性母线断路器与第四中性母线断路器处于分位；

B)大地回路转换断路器处于分位；

C)第一中性母线接地断路器处于分位，第二中性母线接地断路器投入合位；

D)刀闸Z12和刀闸Z22投入合位，刀闸Z11和Z21处于分位；

E)极I利用极II直流极线构成金属回线，极I大功率解锁运行；

柔性直流输电系统处于附加金属回线与极II直流极线故障工况时，直流开关场的配置具体包括以下步骤：

A)第二中性母线断路器与第四中性母线断路器投入合位，且第一中性母线断路器与第三中性母线断路器处于分位；

B)大地回路转换断路器处于分位；

C)第一中性母线接地断路器处于分位，第二中性母线接地断路器投入合位；

D)刀闸Z12和刀闸Z22处于分位，刀闸Z11和Z21投入合位；

E)极II利用极I直流极线构成金属回线，极II大功率解锁运行。