[发明专利]一种柔性互联变电站结构及控制方法

说明书

本发明公开了一种柔性互联变电站结构及控制方法，电源S1和1#主变通过第一开关与10kV母线Ⅰ连接；电源S2和2#主变通过第二开关与10kV母线Ⅱ连接；其特征在于：换流器MMC1和换流器MMC2组成背靠背MMC换流器连接在10kV母线Ⅰ和10kV母线Ⅱ之间，取代变电站内主变低压侧35kV或10kV母线联络开关，其中换流器MMC1通过第三开关与10kV母线Ⅰ连接；换流器MMC2通过第四开关与10kV母线Ⅱ连接；覆冰段线路通过第十二开关和第十三开关接入换流器MMC1和换流器MMC2的直流侧；解决了现有技术的变电站结构功能单一，现有技术的变电站不能满足不同长度的输电线路的融冰需求等技术问题。

技术领域

本发明属于柔性互联变电站技术领域，尤其涉及一种柔性互联变电站结构及控制方法。

技术背景

如今随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能在人们的生产和生活中扮演了重要的角色，给人们的生产和生活带来了极大的便利，电力系统最重要的任务之一就是保证电力系统的稳定可靠运行。如今高压电网容量的增大，对于变电站设备和人身安全的要求也越来越高。目前我国的电力系统都是一般变电所都是采用传统接地方式，不能满足多电压等级的输/配电线路，且实现功能单一，完成效率低，成本使用较高，需要耗费大量的人力物力等，如遇需要变电站需要实现多种功能时，则采用常规的变电站无法实现多种功能，因此传统的变电站接线方式不能有效使用。

由于目前我国的冰灾频发导致电杆倒杆、线路断线等问题，我国电网的安全运行受到了严重威胁，造成大面积停电而且严重影响供电可靠性，为此研究直流线路融冰具有重要意义。目前多种型号的融冰装置已经被国内外学者开发出来，这些装置都是通过对覆冰线路施加较大电流使其发热以融化覆冰，这样可防止断线倒杆的发生。在2008年我国发生了严重的冰灾，于是我国的电力科技者工作者就开始自主研发直流融冰装置和技术的研发，大功率直流融冰装置就被工作者们成功研发出来，主要包括带专用整流变压器直流融冰装置和不带专用整流变压器的直流融冰装置。到目前为止，我国南方区域约有100余套直流融冰装置投入运行。

现有的融冰装置对于不同电压等级输/配电线路大电流融冰功能难以适应，且实现方式不灵活。交流输电线路导线截面大，则电阻较小，所需融冰电流较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种柔性互联变电站结构及控制方法，以解决现有技术的变电站结构功能单一，现有技术的变电站不能满足不同长度的输电线路的融冰需求等技术问题。

本发明技术方案：

一种柔性互联变电站结构，电源S1和电源S2；1#主变和2#主变、10kV母线Ⅰ和10kV母线Ⅱ；电源S1和1#主变通过第一开关与10kV母线Ⅰ连接；电源S2和2#主变通过第二开关与10kV母线Ⅱ连接；换流器MMC1和换流器MMC2组成背靠背MMC换流器连接在10kV母线Ⅰ和10kV母线Ⅱ之间，取代变电站内主变低压侧35kV或10kV母线联络开关，其中换流器MMC1通过第三开关与10kV母线Ⅰ连接；换流器MMC2通过第四开关与10kV母线Ⅱ连接；覆冰段线路通过第十二开关和第十三开关接入换流器MMC1和换流器MMC2的直流侧。

换流器MMC1直流侧正端和换流器MMC2直流侧正端通过第五开关、第九开关和第七开关连接；换流器MMC1直流侧负端和换流器MMC2直流侧负端通过第六开关6、第十一开关11和第八开关8连接；第九开关9的输出端与第十一开关11的输入端之间通过第十开关10连接。

所述换流器为直挂式全桥换流器。

每台换流器MMC由交流断路器、充电电阻、桥臂电抗器和柔性直流换流阀组成；柔性直流换流阀由模块化多电平换流器组成，为3相6桥臂形式，每个桥臂由N个全桥功率模块；N大于等于10。