[发明专利]联合输电和加热系统及其操作方法有效

专利信息
申请号: 201510018626.X 申请日: 2015-01-14
公开(公告)号: CN104779606B 公开(公告)日: 2018-12-18
发明(设计)人: N.海滕;C.M.西勒 申请(专利权)人: 通用电气能源电力科技有限公司
主分类号: H02J1/00 分类号: H02J1/00;F24H1/10
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 叶晓勇;姜甜
地址: 英国沃*** 国省代码: 英国;GB
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摘要:
搜索关键词: 联合 输电 加热 系统 及其 操作方法
【说明书】:

发明提供一种联合直流DC输电和加热系统。所述系统包括整流站,所述整流站被配置成产生直流链路电流。所述系统还包括远离所述整流站设置的下游换流站。所述下游换流站被配置成使用所述直流链路电流的至少一部分产生供应到电气载荷的电力。所述系统还包括回路导线,所述回路导线电联接到所述整流站和所述下游换流站。所述回路导线被配置成将回流从所述下游换流站输送到所述整流站。所述回路导线还被配置成从所述回流引起的电阻性损耗中产生热量;以及将所述回流产生的所述热量传导到从所述下游换流站附近输送到所述整流站附近的流体。

技术领域

本发明总体上涉及一种输电系统和管线加热系统,确切地说,涉及一种向载荷输送直流电并且向管线提供直接电加热的联合直流输电和加热系统。

背景技术

多数陆上输电系统用于从诸如发电机等电力源向诸如电动机等电气载荷传输高压交流电(AC)。由于交流变压器和开关装置成本较低并且在产生高压电力方面的效率更高,交流输电系统比直流输电系统的应用更广泛。输电缆输电时,高压电的电力损失少于低压电。因此,任何传统的低压交流和/或直流电通常都设置在距离电气载荷尽可能近的地方。但是,交流输电系统中存在与输电缆关联的无功损耗,而直流输电系统中并不存在这种损耗。因此,对于长距离输电而言,直流输电系统更高效和经济,因为与更昂贵的直流变压器设备相比,无功损耗这一缺点较具优势。在海底电缆中尤其如此,此时由于较大充电电流导致无功损耗增加。因此,提供了一种向电动机供电的直流输电系统应用,所述电动机操作气体压缩机、泵和/或其他流体输送装置,其将原油等流体经由管线输送到地表基础设施进行处理和精炼。所述电动机通常远离地表基础设施,例如,海下或地下油田。

为便于经由管线输送流体,一些已知的流体输送操作使用管线电加热系统来向管线提供直接电加热。具体来说,在已知的管线电加热系统中,独立的交流或直流电系统通过联接到管线的电导线提供电流,或者通过管线本身提供电流,以通过电阻性电流损耗产生热量,其称为焦耳效应。所述电导线将产生的热量传导至管线内的流体,以便于减小流体的整体粘性并且便于提高电动机的效率。受热管线可防止管线内的固体物料积聚并且有助于流体连续流过管线,即使在流体在水下循环时。

但是,已知的管线电加热系统和已知的输电系统是彼此独立的系统。具体来说,这两个系统需要单独的电源以及单独的输电缆以运转。具体来说,已知的管线电加热系统必须在关机期间维持流体温度、能够支撑高电流以加热长管线、能够在指定时间段内加热流体并且能够连续地加热管线。为满足这些要求,当前管线电加热系统需要独立于输电系统电气荷载的电源和输电缆。此外,直流输电系统选择性地停用至少一部分的电气荷载,例如,在维护过程中,而此时仍然必须加热管线。单独的直流输电系统和单独的管线电加热系统可提高与已知流体输送操作相关的基建费用。

发明内容

一方面,本发明提供了一种联合直流输电和加热系统。所述系统包括整流站,所述整流站被配置成产生直流链路电流。所述系统还包括远离所述整流站的下游换流站。所述下游换流站被配置成使用所述直流链路电流的至少一部分产生即将供应到电气载荷的电力。所述系统还包括回路导线,所述回路导线与所述整流站和所述下游换流站电联接。所述回路导线被配置成将回流从所述下游换流站输送到所述整流站。所述回路导线还被配置成从所述回流引起的电阻性损耗中产生热量;以及将所述回流产生的所述热量传导到从所述下游换流站附近输送到所述整流站附近的流体。

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