[发明专利]一种换流阀冷却系统及方法

说明书

本发明提供一种换流阀冷却系统及方法，该换流阀冷却系统包括：风力发电机组、水循环主机系统主泵、换流阀、电动三通阀、冗余散热设备、风能转换设备、水能转换设备和交流电源。风力发电机组、水循环主机主泵、换流阀、电动三通阀、冗余散热设备、风能转换设备、水能转换设备和交流电源之间对应连接。在本方案中，通过将风力发电机组、水循环主机系统主泵、换流阀、电动三通阀、冗余散热设备、风能转换设备、水能转换设备和交流电源对应连接在一起，利用冗余散热设备进行散热，同时利用风能转换设备和水能转换设备进行供电，从而有效地对换流阀冷却系统进行冷却，实现能源综合循环利用和节能减排的目的。

技术领域

本发明涉及柔性直流输电技术领域，尤其涉及一种换流阀冷却系统及方法。

背景技术

能源互联网的建成推动了柔性直流输电的技术创新发展，柔性直流输电的核心设备是换流阀，而冷却系统是为换流阀的主要功率器件进行冷却，大容量柔性直流输电冷却系统用电损耗和换热效率低，成为柔性直流输电换流阀冷却系统设计面临的新技术难题。

在现有技术中，柔性直流输电工程中换流阀冷却系统的外冷大多采用空气冷却器、闭式冷却塔和压缩机制冷机组的方式。空气冷却器通过户外空气与外设风机对流换热，使热量传递至大气中，但是，当环境温度越高，空气冷却器换热效率越低，因此，该方式不适用于高温地区；闭式冷却塔通过喷淋水做传热介质，喷淋水吸热变成水蒸气排至大气中，换热效率高，但喷淋泵等辅助设备耗电量大，造成能源浪费；压缩机制冷机组可以提供较低温度的冷冻水，但是消耗能源过大，因此无法应用于大容量柔性直流输电冷却系统。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种换流阀冷却系统及方法，以实现能源综合循环利用和节能减排的目的。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明实施例第一方面公开了一种换流阀冷却系统，所述换流阀冷却系统包括：风力发电机组(1)、水循环主机系统主泵(7)、换流阀(8)、电动三通阀(9)、冗余散热设备(14)、风能转换设备(15)、水能转换设备(16)和交流电源(18)；

所述风力发电机组(1)通过所述风能转换设备(15)与风能供电线路的输入端连接；

所述冗余散热设备(14)通过所述水能转换设备(16)与水能供电线路的输入端连接；

所述风能供电线路的输出端、所述水能供电线路的输出端和换流站供电系统均通过开关与所述水循环主机系统主泵(7)连接；

所述换流阀(8)的冷却水管出口与所述电动三通阀(9)的入口连接，所述电动三通阀(9)的第二出口通过旁路检修管道直接与所述水循环主机系统主泵(7)的入口连接，所述电动三通阀(9)的第一出口与所述冗余散热设备(14)的入口连接，所述冗余散热设备(14)的出口与所述水循环主机系统主泵(7)的入口连接，所述水循环主机系统主泵(7)的出口与所述换流阀(8)的冷却水管入口连接；

所述交流电源(18)通过开关与所述水循环主机系统主泵(7)连接，用于提供稳定的交流电。

可选的，所述冗余散热设备(14)包括：热管换热器(10)和水轮发电设备(17)；

所述热管换热器(10)的入口与所述电动三通阀(9)的第一出口连接，所述热管换热器(10)的出口与所述水循环主机系统主泵(7)的入口连接；

所述水轮发电设备(17)设置于所述热管换热器(10)与所述水循环主机系统主泵(7)之间，所述水轮发电设备(17)通过所述水能转换设备(16)与水能供电线路的输入端连接。

可选的，所述水轮发电设备(17)包括水轮式喷淋冷却塔(11)和水轮发电机组(2)；