[发明专利]换流站交流进线融冰接线方案

说明书

技术领域

本发明涉及直流输电工程中一种实用的换流站交流进线融冰方法，更具体地说涉及一种高压直流换流站交流进线融冰的接线方案，利用高压直流换流站的2个极构成背靠背换流单元接线，将交流线路接入背靠背换流单元的极线，则交流线路将流过和换流器相同大小的直流电流，可以融化交流线路的覆冰。本接线方案可用于高压直流输电的换流站交流进线融冰。对于已建直流工程，通过控制保护系统改造就可以达到融化换流站交流线路融冰的要求；对于新建直流工程，增加换流站2个极的背靠背融冰运行方式，可以融化换流站交流进线的覆冰。

背景技术

目前直流输电工程中，直流输电线路在冬季雨雪严重的情况下，可能会出现结冰现象，直流线路和输电杆塔等自身重量都会大大增加。在覆冰严重的情况下，线路和杆塔承受的压力超过设计极限值，会出现线路中断，杆塔倒塌等灾难性后果，使得远距离直流输电被迫中断，严重威胁电力系统的安全运行，国民经济将遭受巨大损失。高压直流输电系统一般用于连接不同的电网，实现长距离大功率跨电网输电；如果由于冰雪天气导致线路结冰，导致前述杆塔倒塌等情况，后果将十分严重。

从目前的情况来看，电网线路抗冰抢险的主要手段仍以传统的人工登塔除冰为主，这种方法不仅危险，而且效率不高，是不得已而为之的后来补救措施。要从根本上提高输电线路的抗冰灾能力，必须从设计和技术上入手。

从设计上考虑，加强线路杆塔的抗冰强度是一个直接途径，但必须考虑到线路建设和运行的经济合理性因素，不可能无限加强。对于已建设的线路，重新更换杆塔意味着需要花大量的资金用于老线路的改造加固上，改造的人力、物力和财力毕竟有限。

因此，切实可行的办法是从电网运行的新技术入手，通过研究合理改变电网运行方式和增加除冰装置等手段从根本上突破国内500kV及以上线路的融冰技术。

换流站交流进线融冰换流器接线方案就是充分利用高压直流换流站换流器本身的特性，提供融化换流站交流进线覆冰的直流电流的一种有效接线方案。

对于已建直流工程，通过控制保护系统改造就可以达到融化换流站交流线路融冰的要求；对于新建直流工程，增加换流站2个极的背靠背融冰运行方式，可以融化换流站交流进线的覆冰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实用的融化换流站交流进线线路覆冰的有效方法。当换流站交流线路需要融冰时，首先停运直流输电运行方式，将换流站的2个极接成背靠背换流站接线，其中一个极作为整流站，另一个极作为逆变站，将交流线路接入背靠背换流单元的极线，构成背靠背直流系统融冰运行方式，控制保护系统切换至背靠背直流控制方式，解锁换流器，交流线路将流过和换流器相同大小的直流电流，通过控制直流电流就可以控制融冰电流，满足线路融冰的要求。本接线方案可用于高压直流输电的换流站交流进线融冰。对于已建直流工程，通过控制保护系统改造就可以达到融化换流站交流线路融冰的要求；对于新建直流工程，增加换流站2个极的背靠背融冰运行方式，可以融化换流站交流进线的覆冰。

附图说明

附图1示出换流站交流进线融冰接线简化示意图。其中各附图标记表示为：(1)交流母线；(2)换流变压器；(3)换流阀；(4)平波电抗器；(5)直流滤波器；(6)被融冰线路；(7)大地。

附图2示出换流站交流进线融冰接线简化示意图。其中各附图标记表示为：(1)接地刀闸；(2)避雷器；(3)直流电压分压器；(4)隔离开关；(5)中性母线开关；(6)金属返回转换开关；(7)大地返回转换开关；(8)中性母线接地开关；(9)直流电流互感器。

具体实施方式

针对目前尚无换流站交流进线线路融冰措施的问题，本发明提出了一种用实用的换流站交流进线线路融冰的换流器接线方案(参见附图1、附图2)。首先停运直流输电运行方式，将换流站的2个极接成背靠背换流站接线，其中一个极作为整流站，另一个极作为逆变站，将交流线路接入背靠背换流单元的极线，构成背靠背直流系统融冰运行方式，控制保护系统切换至背靠背直流控制方式，解锁换流器，交流线路将流过和换流器相同大小的直流电流，通过控制直流电流就可以控制融冰电流，满足线路融冰的要求。

采用本接线方案可用于高压直流输电的换流站交流进线融冰。对于已建直流工程，通过控制保护系统改造就可以达到融化换流站交流线路融冰的要求；对于新建直流工程，增加换流站2个极的背靠背融冰运行方式，可以融化换流站交流进线的覆冰。