[发明专利]混合直流输电拓扑系统

说明书

技术领域

本发明涉及直流输电系统技术领域，特别是涉及一种混合直流输电拓扑系统。

背景技术

目前直流输电系统主要有基于电网换相技术的传统直流输电系统(LCC-HVDC)和基于电压源型换流器的柔性直流输电系统(VSC-HVDC)。传统直流输电系统输送容量大、成本低，但存在逆变侧易换相失败，对交流系统的依赖性强等缺点。而柔性直流输电系统能够独立调节有功功率和无功功率，具有优越的可控性和灵活性，可有效解决受端电网就地电源支撑相对不足、电压稳定薄弱等问题，然而柔性直流成本较高，且损耗相对较高。因此结合传统直流输电和柔性直流输电优势的混合直流输电具有工程应用前景。

柔性直流和传统直流在电路结构和工作原理上存在较大差异，从而导致其交流场和直流场的一次设备也有很大不同。传统的混合直流输电拓扑柔性直流端一次设备采用柔性直流输电系统的原则进行设计，从而仍然具有柔性直流成本较高，且损耗相对较高的缺点。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种成本低的混合直流输电拓扑系统。

一种混合直流输电拓扑系统，包括整流侧换流站和连接所述整流侧换流站的逆变侧换流站，

所述整流侧换流站包括整流侧换流变压器和电网换相换流器，所述电网换相换流器连接所述整流侧换流变压器和所述逆变侧换流站；所述整流侧换流变压器接入交流电进行变压处理后输出至所述电网换相换流器，所述电网换相换流器对变压处理后的交流电进行整流得到直流电输送至所述逆变侧换流站；

所述逆变侧换流站包括采用全桥子模块拓扑或采用全桥子模块拓扑和半桥子模块拓扑混合的模块化多电平换流器，以及连接所述模块化多电平换流器的逆变侧换流变压器，所述模块化多电平换流器连接所述电网换相换流器，对所述电网换相换流器输送的直流电进行转换得到交流电并输送至所述逆变侧换流变压器，所述逆变侧换流变压器对接收的交流电进行变压处理后输出。

上述混合直流输电拓扑系统，包括整流侧换流站和连接整流侧换流站的逆变侧换流站，整流侧换流站包括整流侧换流变压器和电网换相换流器，逆变侧换流站包括采用全桥子模块拓扑或采用全桥子模块拓扑和半桥子模块拓扑混合的模块化多电平换流器，以及连接模块化多电平换流器的逆变侧换流变压器。该混合直流输电拓扑系统可以在传统直流输电系统的基础上，通过将逆变侧电网换相型换流器替换为采用全桥子模块拓扑或全桥子模块拓扑与半桥子模块拓扑混合的模块化多电平换流器，保留传统直流输电系统逆变侧换流变压器，将传统直流输电系统改造为柔性直流换流站，从而形成混合直流拓扑。通过在传统的直流输电系统的基础上进行改造的方式，能够充分利用被改造端的传统直流输电一次设备，减小额外采购设备的数量，缩短改造工期，降低成本。

附图说明

图1为一实施例中混合直流输电拓扑系统的结构图；

图2为一实施例中混合直流输电拓扑系统的示意图；

图3为另一实施例中混合直流输电拓扑系统的示意图；

图4为又一实施例中混合直流输电拓扑系统的示意图；

图5为又一实施例中混合直流输电拓扑系统的示意图；

图6为一实施例中模块化多电平换流器的示意图；

图7为一实施例中全桥子模块的示意图；

图8为一实施例中半桥子模块的示意图。

具体实施方式

一种混合直流输电拓扑系统，如图1所示，包括整流侧换流站100和连接整流侧换流站100的逆变侧换流站200。

整流侧换流站100包括整流侧换流变压器110和电网换相换流器120，电网换相换流器120连接整流侧换流变压器110和逆变侧换流站200。整流侧换流变压器110接入交流电进行变压处理后输出至电网换相换流器120，电网换相换流器120对变压处理后的交流电进行整流得到直流电输送至逆变侧换流站200。

逆变侧换流站200包括采用全桥子模块拓扑或或采用全桥子模块拓扑和半桥子模块拓扑混合的模块化多电平换流器210，以及连接模块化多电平换流器210的逆变侧换流变压器220，即本实施例中模块化多电平换流器210可采用全桥子模块拓扑结构，或者采用全桥子模块拓扑和半桥子模块拓扑混合结构。模块化多电平换流器210连接电网换相换流器120，对电网换相换流器120输送的直流电进行转换得到交流电并输送至逆变侧换流变压器220，逆变侧换流变压器220对接收的交流电进行变压处理后输出。