[发明专利]双极性通用型换流站及其MTDC系统

说明书

技术领域

本发明涉及MTDC(多端直流)技术，更具体地涉及一种双极性通用型换流站及其MTDC系统。

背景技术

在MTDC系统或DC电网中，具有多于两个的换流站，而且，系统的所有换流站应在不使系统关闭的情况下能够灵活操作。特别地，对于串联MTDC系统，如果换流站能够并联或串联地连接到系统、能够改变电流和/或电压的方向、能够实现接地电流回路模式转换、能够实现系统电流模式转换等，则将是比较好的。利用这些功能，串联MTDC系统的操作灵活性能够大大提高。

现有技术CN102082432A公开了一种用于串联MTDC系统的HV换流站。然而，HV换流站不能实现电流方向逆转、也不能实现远程回路和本地回路之间的电流回路模式转换。

发明内容

本发明提供一种双极性通用型换流站及其MTDC系统。

根据本发明的一方面，提供一种双极性通用型换流站。该双极性通用型换流站能够被配置成一个整流器或逆变器，可被平滑地连接到DC系统或与DC系统断开连接，和/或并联或串联连接到MTDC系统；和/或所述双极性通用型换流站的电流方向和/或电压方向能够灵活地改变；和/或接地电流回路模式能够在金属回路模式与大地回路模式之间转变。

根据本发明的优选实施例，双极性通用型换流站包括：用于每个极(pole)的至少一个AC/DC换流器。

根据本发明的优选实施例，双极性通用型换流站进一步包括：用于每个极的第一开关装置(11、12)，被配置成实现双极性通用型换流站与DC系统的并联或串联连接。

根据本发明的优选实施例，双极性通用型换流站进一步包括：用于每个AC/DC换流器的第二开关装置(23、24)，被配置成与换流器隔离开关(21、22)协作改变双极性通用型换流站的电流和/或电压方向。

根据本发明的优选实施例，双极性通用型换流站进一步包括：用于每个极的金属回路线路51，被配置成实现大地回路与金属回路之间的转变以及本地回路与远程回路之间的转变。

根据本发明的优选实施例，第一开关装置包括两个开关，两个开关中的一个12被配置成实现AC/DC换流器与DC系统的串联连接，另一个11被配置成实现AC/DC换流器与DC系统的并联连接。

根据本发明的优选实施例，第二开关装置包括两个开关，其中两个开关(23、24)的闭合和两个换流器隔离开关(21、22)的打开被配置成形成第一功率流径，或者两个所述开关的打开和两个换流器隔离开关的闭合被配置成形成第二功率流径。

根据本发明的优选实施例，金属回路路线的一个端子被连接到极线(pole line)92，金属回路路线的另一个端子被连接到NBS上位于换流器一侧的端子。

根据本发明的优选实施例，连接模式为串联或并联连接，接地电流回路模式为金属回路或大地回路。

根据本发明的另一方面，提供一种用于改变上述双极性通用型换流站的连接模式的方法。该方法包括：在双极性通用型换流站的极线与中性母线之间的每个极中提供第一开关装置闭锁每个极中的换流器；将第一开关装置的两个开关在打开状态与闭合状态之间切换；以及解锁每个极中的换流器。

根据本发明的另一方面，提供一种用于改变上述双极性通用型换流站的电流和/或电压方向的方法。该方法包括:在每个极中提供第二开关装置；解锁并隔离每个极中的换流器；将第二开关装置的两个开关和换流器隔离开关在打开状态与闭合状态之间切换，以形成不同的功率流径；以及解锁每个极中的换流器。

根据本发明的另一方面，提供一种用于在上述双极性通用型换流站的大地回路与金属回路之间转变的方法。该方法包括：为了从大地回路转变至金属回路，启用具有故障的极中的金属回路路线，闭合具有故障的极中的NBS以形成金属回路路径，并打开MRTB以切断大地回路路径；以及为了从金属回路转变至大地回路，闭合MRTB以形成大地回路路径，打开从故障恢复的极中的NBS以切断金属回路路径并禁用金属回路路线。

根据本发明的另一方面，提供一种MTDC系统。该MTDC系统包括至少一个上述双极性通用型换流站。该MTDC系统能够以不同的系统回路模式进行操作，并且在不使系统停运的情况下能够实现模式之间的转变。

根据本发明的优选实施例，系统回路模式为系统级的本地回路模式或远程回路模式。

根据本发明的优选实施例，系统在转换连接模式、换流器模式和/或电流回路模式期间不必停运或重启。