[发明专利]分区电网互联系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力领域，具体而言，涉及一种分区电网互联系统和方法。

背景技术

目前，随着城市电网的不断发展和电厂的不断建设，电网结构越来越紧密，在提高电网供电可靠性的同时，也造成城市电网短路水平不断提高。为降低城市电网短路水平，缩小事故影响范围，大型城市电网一般实施分区供电，以保障电网的供电可靠性，现有的电网互联方法是分区之间设置具备大负荷转移能力的交流联络线路。图1是现有技术中分区电网互联的示意图，在图1中，第一分区电网11和第二分区电网12通过220KV的交流联络线连接，交流联络线上的潮流方向有两个分区电网的负荷需求决定。

但是使用大负荷转移能力的交流联络线进行电网分区互联存在以下问题：

1、在分区电网出现故障的情况下，通过交流联络线路相互传输有功功率，潮流大小取决于电气关系及负荷需求，是不可控的，在极端情况下可能造成联络线功率过大的问题。

2、在分区电网出现故障的情况下，通过交流联络线实现分区间无功的互供，若无功互供过大，可能造成部分分区无功不足，电压下降。

3、在分区电网出现故障的情况下，通过交流联络线进行分区联络时，将会提高故障分区的短路水平。

4、高电压电网中电气距离较大，通过交流线路互联可能存在分区电网间不同步的问题，可能会造成由于分区间不同步引起的电网稳定问题。

针对现有技术中使用交流联络线路进行分区电网互联导致的分区电网不同步影响电网稳定性的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种分区电网互联系统和方法，以解决现有技术中使用交流联络线路进行分区电网互联导致的分区电网不同步影响电网稳定性的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种分区电网互联系统。该分区电网互联系统用于连接第一分区电网和第二分区电网，包括：第一换流站，第一换流站的交流侧与第一分区电网的供电线路连接；第二换流站，第二换流站的交流侧与第二分区电网的供电线路连接；控制装置，用于分别获取第一分区电网和第二分区电网的负载状态，并按照负载状态控制第一换流站和第二换流站的电能转换方式，其中，第一换流站的直流侧和第二换流站的直流侧通过直流电缆连接。

进一步地，第一换流站包括第一电压源型换流器，用于转换第一换流站直流侧和交流侧的电能；第二换流站包括第二电压源型换流器，用于转换第二换流站直流侧和交流侧的电能。

进一步地，第一电压源型换流器和第一电压源型换流器，分别使用三相二电平换流器拓扑结构，每个桥臂由多个IGBT串联组成。或者第一电压源型换流器和第一电压源型换流器，分别使用三相三电平换流器拓扑结构，每个桥臂由多个IGBT串联组成。

进一步地，本发明提供的分区电网互联系统还包括：第一变压器，该第一变压器的二次侧带有分接头开关，第一变压器的一次侧与第一分区电网的供电线路连接，第一变压器的二次侧的分接头与第一换流站的交流侧连接；第二变压器，该第二变压器的二次侧带有分接头开关，第二变压器的一次侧与第二分区电网的供电线路连接，第二变压器的二次侧的分接头与第二换流站的交流侧连接。

进一步地，第一换流站还包括第一电抗器，第一换流器通过第一电抗器与第一变压器的二次侧的分接头连接；第二换流站还包括第二电抗器，第二换流器通过第二电抗器与第二变压器的二次侧的分接头连接。

进一步地，第一换流站还包括第一电容器，设置在第一换流站的直流侧；第二换流站还包括第二电容器，设置在第二换流站的直流侧。

进一步地，第一换流站还包括第一滤波器，设置在第一换流站的交流侧；第二换流站还包括第二滤波器，设置在第二换流站的交流侧。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种分区电网互联方法。该分区电网互联方法包括：分别获取第一分区电网和第二分区电网的负载状态；按照负载状态控制第一换流站和第二换流站的电能转换方式。

进一步地，按照负载状态控制第一换流站和第二换流站的电能转换方式包括：当第一分区电网的负载超过当前的受电量时，控制第二换流站将第二分区电网的交流电能转换为直流电能并由直流电缆传输给第一换流站，由第一换流站转换为交流电能向第一分区电网供电；当第二分区电网的负载超过当前的受电量时，控制第一换流站将第一分区电网的交流电能转换为直流电能并由直流电缆传输给第二换流站，由第二换流站转换为交流电能向第二分区电网供电。