[发明专利]直流输电系统和方法

说明书

本文公开了一种功率输送系统的独特系统、方法、技术和设备。一个示例性实施例是用于转换高压直流(HVDC)功率的AC功率输送系统，转换系统包括AC电缆系统、第一换流器系统、第二换流器系统和控制系统。第一换流器系统被构造成接收AC功率、将AC功率转换成DC功率以及输出DC功率。第二功率换流器系统被构造成接收DC功率、将DC功率转换成第二AC功率以及输出第二AC功率。控制系统被构造成接收功率需求信息、确定小于额定HVDC电压的减小的DC电压、控制第一换流器系统使得DC功率被控制成减小的电压并且控制第二功率换流器系统以有功功率控制模式操作。

技术领域

本公开涉及一种输电系统和方法，更具体地，涉及一种直流输电系统和方法。

背景技术

本公开大体涉及功率输送系统。交流(AC)功率线通常用在大容量功率输送中。随着连接至功率输送系统的客户数目的增加，功率需求将超过现有的AC功率线的容量。增加功率线容量的一种方式是将现有的AC功率线转换成直流(DC)功率线。增加功率线容量在安装额外功率线成本高且耗时的区域(例如市区)是特别重要的。用于将功率输送系统转换成DC功率线的现有的方法和系统面临很多的缺点和劣势。存在未满足的需求，包括增加输送线寿命、减小工作应力、减小运行成本、减小功率损坏以及增大可靠性。例如，以高电压恒定地输送功率的DC功率线面临高工作应力、减小的线路寿命的问题。对于本文所公开的独特的设备、方法、系统和技术存在显著的需求。

发明内容

为了清楚、简要并且准确地描述本公开的非限制性示例性实施例、使用和制造其的方式和过程以及使得能够制造和使用其的实践的目的，现在将参照一些示例性实施例(包括附图中示出的那些)并且使用特定语言对其说明。尽管如此，应当理解的是，由此不是对本公开的范围的限制，并且本公开包括并且保护在本公开的权益下对于本领域技术人员而言容易想到的示例性实施例的这种变化、修改和进一步应用。

示例性实施例包括用于功率输送系统的独特系统、方法、技术和设备。根据下面的说明和附图，进一步的实施例、形式、目的、特征、优点、方面和益处将变得明显。

附图说明

图1示出示例性功率输送系统。

图2是示出示例性DC输送系统的功率特征的图。

图3是示出在示例性功率输送系统中使用的两个可能的DC电压参考值的多个图。

图4示出在示例性功率输送系统中的功率换流器。

图5示出另一示例性功率输送系统。

具体实施方式

参照图1，图1示出以对称单极配置电耦合在第一功率网路101和第二功率网络103之间的示例性功率输送系统100。在示出的实施例中，系统100被构造成从网络101和网络103输送AC功率。系统100还可以被构造成在网络103和网络101之间输送双向AC功率。在示出的实施例中，系统100输送三相AC功率。在其它实施例中，系统100可以被布置成另一配置，例如非对称单极配置、双极配置、串联桥配置、或多端子配置。网络101和103可以是电源、电负载、配电线的网络和/或输电线的网络。应当理解的是，系统100可以实施在输电线或配电线中，叫出名的一些示例包括架空线、地下线、城市功率线、高压线、中压线、或低压线。

系统100包括三个高压输电线105、107、109。输电线可以是适于并入系统100的其它元件的新建线或现有线。输电线105、107、109可以是高压AC输电线，构造成在几英里至几百英里的距离上以69kV-345kV的电压输送AC功率。输电线105、107、109可以是用系统100的其它元件改造以增强输电线功率容量的现有的地下城市功率线。