[发明专利]电力传输的装置和方法

说明书

一种电力传输的装置和方法，在发送站中实现的电力传输的装置包括：第一换流器(210)，被配置为将第一频率的第一三相AC分量转换为第二频率的第二三相AC分量，第二频率小于第一频率且大于预定频率；以及第一控制器(220)，耦合到第一换流器(210)并且被配置为使第二三相AC分量在AC传输线路(150)中传输。在接收站中实现的电力传输的装置包括：第二控制器(510)，被配置为使第二三相AC分量从AC传输线路(150)接收；以及第二控制器(520)，耦合到第二控制器(510)并且被配置为将第二三相AC分量转换为第一三相AC分量。这样，可以消除电缆系统的空间电荷累积的限制，并且可以促进电力传输容量的提高。

技术领域

本公开的实施例总地涉及电力传输，并且更具体地，涉及一种AC传输线路上的电力传输的装置和方法。

背景技术

当今，电力需求不断增加，但是修建新的AC传输线路的成本高昂，并且有时甚至很难找到通道。作为替代方法，将现有的AC配电网络升级为DC系统与修建新的AC传输线路相比，可以以较低的投入增加传输的电力。

目前，有两种基本的换流器解决方案来实现AC到DC线路转换。一种解决方案是双极换流器解决方案，其中第一DC线路包括并联的三根导线(该第一DC线路是从双回路传输线路中的一条线路升级而来的)，并且第二DC线路也包括并联的三根导线(该第二DC线路是从双回路传输线路中的另一条线路升级而来的)。在这个解决方案中，它充分利用了所有导线的传输能力。但是，这个解决方案仅适用于双回路传输线路的升级。作为另一种解决方案，对于单回路传输线路，三根导线中的两根导线将作为DC线路操作，并且第三根导线将作为中性线路保留。在这种情况下，由于中性线路在正常操作期间处于空闲状态，因此其传输容量较低。

此外，还提出了一种三极换流器解决方案，其中，一条传输线路中的所有三根导线将得到充分利用，以最大限度地提高电力传输容量。然而，第三极可以被视为具有电压和电流二者的极性反转能力的单极DC系统。在这种解决方案中，所有三根导线的热平衡是通过适当控制或调节每根导线上的DC电流来实现的，并且因此三极换流器的传统拓扑结构仍然很复杂。

上述所有解决方案在它们用于电缆系统升级时都有一个共同的缺点。AC电缆(例如，XLPE电缆)通常被设计用于50Hz或60Hz频率的操作，并且对于空间电荷累积问题没有特别的设计考虑。AC电缆的DC操作可能导致空间电荷积累，并带来电缆绝缘击穿的风险。

发明内容

本公开的实施例提出了AC传输线路中的电力传输的改进解决方案。

第一方面，提供了一种电力传输的装置。该装置包括：第一换流器，被配置为将第一频率的第一三相AC分量转换为第二频率的第二三相AC分量，第二频率小于第一频率且大于预定频率；以及第一控制器，耦合到第一换流器并且被配置为使第二三相AC分量在AC传输线路中传输。

第二方面，提供了一种电力传输的方法。该方法包括：将第一频率的第一三相AC分量转换为第二频率的第二三相AC分量，第二频率小于第一频率且大于预定频率；以及使第二三相AC分量在AC传输线路中传输。

第三方面，提供了一种电力传输的装置。该装置包括：第二控制器，被配置为使第二频率的第二三相AC分量从AC传输线路接收；以及第二换流器，耦合到第二控制器并且被配置为将第二三相AC分量转换为第一频率的第一三相AC分量，第二频率小于第一频率且大于预定频率。

第四方面，提供了一种电力传输的方法。该方法包括：使第二频率的第二三相AC分量从AC传输线路接收；以及将第二三相AC分量转换为第一频率的第一三相AC分量，第二频率小于第一频率且大于预定频率。

根据本公开的实施例，可以在AC配电网络从中压AC(MVAC)系统升级或改装为低频中压AC(LF-MVAC)系统的情况下提供用于该AC配电网络的电力传输解决方案。利用本解决方案，可以消除空间电荷累积的限制，并且可以促进电力传输容量的提高。