[发明专利]一种柔性互联变电站结构及控制方法

权利要求书

1.一种柔性互联变电站结构，它包括电源S1和电源S2；1#主变和2#主变、10kV母线Ⅰ和10kV母线Ⅱ；电源S1和1#主变通过第一开关（1）与10kV母线Ⅰ连接；电源S2和2#主变通过第二开关（2）与10kV母线Ⅱ连接；其特征在于：换流器MMC1和换流器MMC2组成背靠背MMC换流器连接在10kV母线Ⅰ和10kV母线Ⅱ之间，取代变电站内主变低压侧35kV或10kV母线联络开关，其中换流器MMC1通过第三开关（3）与10kV母线Ⅰ连接；换流器MMC2通过第四开关（4）与10kV母线Ⅱ连接；覆冰段线路通过第十二开关（12）和第十三开关（13）接入换流器MMC1和换流器MMC2的直流侧；第十二开关（12）接在第五开关（5）和第九开关（9）之间；第十三开关（13）接在第十一开关（11）和第八开关（8）之间；

换流器MMC1直流侧正端和换流器MMC2直流侧正端通过第五开关（5）、第九开关（9）和第七开关（7）连接；换流器MMC1直流侧负端和换流器MMC2直流侧负端通过第六开关（6）、第十一开关（11）和第八开关（8）连接；第九开关（9）的输出端与第十一开关（11）的输入端之间通过第十开关（10）连接；

闭合第一开关（1）、第二开关（2）将10kV母线Ⅰ和10kV母线Ⅱ接入柔性互联变电站；然后闭合第三开关（3）、第四开关（4）将两台换流器MMC接入；第九开关（9）和第十一开关（11）断开，将第十开关（10）闭合，随后再闭合第五开关（5）、第六开关（6）、第七开关（7）、第八开关（8）、第十二开关（12）和第十三开关（13），通过两台换流器MMC直流融冰装置的拓扑切换，实现两台换流器串联运行，两台换流器串联运行时以获得2倍相对于单台换流器的额定直流输出电压，从而满足长距离线路或地线的融冰需求；

闭合第一开关（1）、第二开关（2）将10kV母线Ⅰ和10kV母线Ⅱ接入柔性互联变电站；然后闭合第三开关（3）、第四开关（4）将两台换流器MMC接入；闭合第十二开关（12）和第十三开关（13）将覆冰线路接入；然后将第十开关（10）和第十一开关（11）断开，再将第五开关（5）、第六开关（6）、第七开关（7）、第八开关（8）和第九开关（9）闭合，使两台换流器并联运行，以获得2倍相对于单台换流器的额定直流输出电流，从而满足更大线径导线的融冰需求。

2.根据权利要求1所述的一种柔性互联变电站结构，其特征在于：所述换流器为直挂式全桥换流器。

3.根据权利要求1所述的一种柔性互联变电站结构，其特征在于：每台换流器MMC由交流断路器、充电电阻、桥臂电抗器和柔性直流换流阀组成；柔性直流换流阀由模块化多电平换流器组成，为3相6桥臂形式，每个桥臂由N个全桥功率模块；N大于等于10。

4.如权利要求1所述的一种柔性互联变电站结构的控制方法，其特征在于：它包括：闭合第一开关（1）、第二开关（2）将10kV母线Ⅰ和10kV母线Ⅱ接入柔性互联变电站；将第十二开关（12）、第十三开关（13）均处于断开状态，然后闭合第三开关（3）、第四开关（4）将两个换流器接入，随后闭合第五开关（5）、第六开关（6）、第七开关（7）、第八开关（8）、第九开关（9）和第十一开关（11），此时两个换流器采用共直流母线组成背靠背换流器，此时用背靠背换流器取代变电站内主变低压侧35kV或10kV母线联络开关，调节主变之间的实时功率和线路的潮流调控，实现主变之间的实时功率均衡控制和线路潮流主动调控，实现柔性互联功能，组成柔性互联变电站。

5.如权利要求1所述的一种柔性互联变电站结构的控制方法，其特征在于：闭合第一开关（1）、第二开关（2）将10kV母线Ⅰ和10kV母线Ⅱ接入柔性互联变电站；将第十二开关（12）、第十三开关（13）均处于断开状态；然后闭合第三开关（3）、第四开关（4）将两台换流器MMC接入；将两台MMC直流侧第五开关（5）、第六开关（6）、第七开关（7）、第八开关（8）、第九开关（9）和第十一开关（11）断开，则单台换流器MMC视为两套链式STATCOM装置并联运行，通过调控换流器的控制方式和运行参数，通过提供或吸收无功功率满足35kV或10kV母线Ⅰ和10kV母线Ⅱ的无功功率需求，维持母线电压稳定。