[实用新型]一种泄能装置

说明书

本实用新型公开了一种泄能装置，包括：每个泄能模块与一相交流母线连接，交流母线通过变压器与交流系统连接，泄能模块之间以星形或角形连接方式连接；当任意一相交流母线电压峰值大于第一预设倍数的交流母线电压额定峰值时，每个泄能模块均接入交流母线，以消耗交流母线能量；当每相交流母线电压峰值小于或等于第二预设倍数的交流母线电压额定峰值时，每个泄能模块均与交流母线断开连接，从而实现在交流母线过电压时，对交流母线的电压抑制。

技术领域

本实用新型涉及直流输电技术领域，具体涉及一种泄能装置。

背景技术

我国西北地区新能源装机容量的不断增大导致西北地区交流电网呈现“弱交流”特性，大量新能源功率无法在本地消纳，需要通过采用特高压(交直流输电)技术送到东部负荷量大的地区。特高压直流输电换流器需要大量的无功功率通常在换流站内采用就地安装滤波场站的方式进行补偿。换相失败是导致常规特高压直流输电送端电网过压的原因之一，而在此过程中，滤波场站带来的盈余无功将给送端交流系统带来较大的暂态过电压，而且，过电压随功率盈余和线路等值电抗增加而增大。交流系统故障导致新能源场站输送额外无功在故障恢复后期也会导致过电压，不仅如此，特高压送端交流系统过电压受到多种因素的交叉影响，换相失败、直流单双极闭锁等都会不同程度导致送端交流电网过压现象发生。这些问题导致的过电压严重制约送端交流系统安全稳定运行，特别是对于弱交流系统过电压更为明显，针对送端交流系统过电压的抑制也有广泛的研究，解决思路有三类，现有解决思路包括以下三类：方法一：主动优化控制和优化送端无功补偿控制，该方法能够从控制源头上通过优化控制来减缓过电压。通过优化控制参数可以有效增加系统响应速度控制无功补偿量，从而使过电压维持在较低水平以内。送端受端与无功补偿的协调配合能够有效地降低送端交流系统的过电压。但是该方法对控制要求较高，可能还需要送端和受端的协调配合通信，使系统可靠性降低。同时，针对不同的新能源场站情况下的参数统一整定也存在较大的困难；方法二：增大系统短路比，相较于功率盈余的角度而言，该方法从增大系统短路比方面而言来抑制过电压。虽然增大短路比，减小系统线路阻抗能够抑制系统过电压，但一般而言是通过线路串联电容等无功补偿方式，一方面会产生谐波，降低电能质量，另一方面也会导致系统发生振荡。而且改变线路走廊或者增设无功调节装置对已有的特高压直流输电系统的改造耗材较大；方法三：被动能耗类，通过引入能耗装置，来消除故障期间功率盈余从而有效地减小过电压，其效果受制于耗能装置类型及其对应控制投切方式。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的交流系统过电压抑制方法易导致系统发生振荡，且对控制方法要求高的缺陷，从而提供一种泄能装置。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型实施例提供一种泄能装置，包括：多个泄能模块，其中，每个泄能模块与一相交流母线连接，交流母线通过变压器与交流系统连接，泄能模块之间以星形或角形连接方式连接；当任意一相交流母线电压峰值大于第一预设倍数的交流母线电压额定峰值时，每个泄能模块均接入交流母线，以消耗交流系统中的盈余能量，抑制交流系统过电压；当每相交流母线电压峰值均小于或等于第二预设倍数的交流母线电压额定峰值时，每个泄能模块均与交流母线断开连接；第一预设倍数大于第二预设倍数，第二预设倍数为大于1的数值。

在一实施例中，每个泄能模块均包括旁路开关及多个串联连接的泄能子单元，其中，泄能子单元串联连接后通过旁路开关与一相交流母线连接；当任意一相交流母线电压峰值大于第一预设倍数的交流母线电压额定峰值时，每个旁路开关均处于闭合状态；当每相交流母线电压峰值均小于或等于第二预设倍数的交流母线电压额定峰值时，每个泄能模块的旁路开关处于断开状态。

在一实施例中，当对每个泄能模块的消能子单元的数量有限制时，泄能模块之间以星形连接方式连接。

在一实施例中，第一预设倍数的交流母线电压额定峰值小于交流系统的预设电压阈值。