[实用新型]海上风电柔直送出系统接地装置及海上风电柔直送出系统

说明书

本实用新型公开了海上风电柔直送出系统接地装置及海上风电柔直送出系统，接地装置包括电抗组、隔离开关组和接地电阻器，电抗器组由三相铁芯大电抗星形联结组成，并形成人工中性点。隔离开关组由于三相快速BPS星形联结组成，并形成人工接地点。电抗器组与隔离开关组形成双星形联结，两个人工中性点通过隔离开断SN连接。接地电阻由两组电阻器构成，其中电阻R1和电阻R2分别于电抗器、隔离开关中性点相连，避雷器并联于接地电阻R2。该装置根据系统稳态运行、调制方式、启动过程、暂态过程以及故障状态等要求进行接地电阻值的自由切换以满足不同运行条件和调制方式。且采用的星形隔离开关装置在暂态严重故障中用于保护电抗器组，确保装置的安全性。

技术领域

本实用新型属于新能源及电力工程技术领域，具体涉及一种海上风电柔直送出系统接地装置及海上风电柔直送出系统。

背景技术

随着电力技术的不断发展，海上风力发电容量在不断扩大，尤其是远海地区风力资源的有效开发利用越远越多。远海地区海上风电场的开发对于解决能源危机有着重要的意义，随着能源问题的日益加剧，并且随着陆上柔性直流输电以及新能源并网项目的不断投运。海上风电技术即将迎来全面的爆发，未来几年将会有大量的海上风电项目进入建设阶段。并网运行成为了大规模利用风能的最有效方式，基于模块化多电平换流器(MMC)的海上风电柔性直流接入系统更加适合长距离、大规模海上风电接入系统。结合海上风电直流送出的特点，对称单极 MMC将是最佳的输电方式。

近几年随着直流输电技术的不断发展和投运，MMC技术也逐步趋于成熟。但是由于海上换流站具有维护成本高、周期长以及难度大等的特点，海风电柔性直流送出系统的安全稳定运行始终是大容量海上风电送出方案设计的关键技术，目前还存在很多难题。由于海上MMC换流站必须采用海上平台的设计方式，面积比较有限。因此海上柔直送出系统设计过程中需要兼备集约化、精简化以及高可靠性。尤其对于对称单极MMC系统，接地方式的设计对于海上风电安全运行影响比较大。接地方式以及接地装置，对海上风电柔直换流阀安全性影响较大，且接地装置的自身安全性在海上风电柔直送出系统中是非常关键的设计因素。

当前部分柔直工程中，出现过接地装置故障或者接地方式对于系统的暂、稳态过程不匹配等问题。而关于海上风电的接地方式的研究非常少，且采用的接地方式仍然以陆上柔直系统接地为主要参考依据，且在设计过程中无法同时满足稳态运行、暂态过程、启动以及故障工况等要求。另外，业界内关于海上风电柔直送出系统接地装置自身安全性问题并未开展研究。

发明内容

本实用新型提供了一种海上风电柔直送出系统接地装置及海上风电柔直送出系统，采用该装置可以平衡海上风电柔直送出系统出现多种运行工况的接地要求，且增加了关于接地方式自身安全性的设计，满足接地装置功能性要求的同时自身特性可以得到兼顾，且不会对网侧电网产生影响，从而实现对海上风电柔直送出系统可靠性的提高。

为达到上述目的，本实用新型一种海上风电柔直送出系统接地装置，包括电抗器组、隔离开关组和接地电阻，电抗器组为由电抗器LU、电抗器LV和电抗器LW星形联结组成的三相电抗器，并形成人工中性点N1；隔离开关组为由隔离开关SU、隔离开关SV和隔离开关SW星形联结组成的三相隔离开关，并形成人工中性点N2，电抗器组和隔离开关组并联，组成双星形接线方式；人工中性点N1和人工中性点N2通过隔离开关SN连接；接地电阻包括电阻 R1和电阻R2，电阻R1第一端和人工中性点N1连接，第二端接地；电阻R2第一端和人工中性点N2连接，第二端接地。

进一步的，电阻R2的电阻值大于电阻R1的电阻值。

进一步的，接地电阻R2上并联有避雷器。

进一步的，组成电抗器组的三相电抗器采用铁芯电抗器。

进一步的，接地装置在稳态运行过程中，三相隔离开关处于开断状态，中性点开关SN处于闭合状态。

一种海上风电柔直送出系统，包括上述的接地装置。