[发明专利]柔性直流输电系统及其提供方法

说明书

本公开涉及一种柔性直流输电系统和提供柔性直流输电系统的方法。柔性直流输电系统包括：电压源换流器，耦合至第一直流母线端子；以及避雷器装置，避雷器装置的第一端耦合至第一直流母线端子，以及避雷器装置的、与第一端不同的第二端耦合至与第一直流母线端子不同的第二直流母线端子和/或耦合至与电压源换流器耦合的变压器的阀侧的星形线圈的中性节点。通过使用根据本公开的实施例的方案，可以在交流故障时有效地保护电压源换流器。

技术领域

本公开涉及电气领域，更具体而言涉及柔性直流输电系统中的电压源换流器的保护。

背景技术

电压源换流器(VSC)高压直流输电(HVDC)传输网络正在广泛建设。该传输网络通常将来自发送端的电力以直流高压或超高压的方式传送至接收端。发送端通常将来自交流系统的交流电转换为直流电以用于直流传输。接收端将所接收到的直流电再转换为交流电以供后续使用。

在长距离(诸如800km)高压和超高压直流电传输中，使用大的直流电流传输通过长距离的传输线。在此情形下，大量的能量被存储在直流传输线上。然而，当VSC发生站内交流故障时，被存储在直流传输线上的能量会导致能量被快速灌入VSC中的电容器，并且在VSC的上桥臂产生过电压。这类过电压可能会损坏VSC器件。

在一些常规方案中，使用避雷器来限制直流传输线的极电压，但是这无法降低VSC的上桥臂的过电压。在另一些常规方案中，使用直流侧的能量吸收装置来降低VSC的上桥臂的过电压，但这会增加成本和系统的复杂性。

发明内容

根据本公开的实施例，提供了柔性直流输电系统及其提供方法。

在本公开的第一方面中，提供一种柔性直流输电系统，包括：电压源换流器，耦合至第一直流母线端子；以及避雷器装置，避雷器装置的第一端耦合至第一直流母线端子，以及避雷器装置的、与第一端不同的第二端耦合至与第一直流母线端子不同的第二直流母线端子和/或耦合至与电压源换流器耦合的变压器的阀侧的星形线圈的中性节点。

在本公开的第二方面中，提供一种用于提供柔性直流输电系统的方法，包括：提供电压源换流器，电压源换流器耦合至第一直流母线端子；以及提供避雷器装置，避雷器装置的第一端耦合至第一直流母线端子，并且避雷器装置的、与第一端不同的第二端耦合至与第一直流母线端子不同的第二直流母线端子和/或耦合至与电压源换流器耦合的变压器的阀侧的星形线圈的中性节点。

通过使用根据本公开的实施例，可以在换流器站内交流故障及交流系统故障时有效地保护电压源换流器。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了常规的对称单极VSC-HVDC系统的一个示例；

图2示出了根据本公开的一个实施例的对称单极VSC-HVDC系统的一个示例；

图3示出了图2的对称单极VSC-HVDC系统的局部细节示意图；

图4示出了根据本公开的一个实施例的非对称单极VSC-HVDC系统的一个示例；

图5示出了根据本公开的一个实施例的对称双极VSC-HVDC系统的一个示例；

图6示出了根据本公开的一个实施例的VSC-HVDC系统的一个示例；

图7示出了根据本公开的一个实施例的VSC-HVDC系统的另一示例；

图8示出了根据本公开的一个实施例的VSC-HVDC系统的又一示例；以及