[发明专利]用于互连直流电力网络的可缩放开关站

说明书

本发明涉及用于互连直流电力网络(N₁、N₂、N₃)的开关站和包括这种开关站的直流输电系统。开关站包括多个互连的实体，该多个互连的实体包括：至少两个主断路器(MB₁、MB₂)；和多个转接开关(TS₁、TS₂、TS₃、TS₄、TS₅、TS₆、TS₇)，其中，每个网络具有到开关站的两个连接，至少一个连接经由转接开关(TS₁、TS₂、TS₃、TS₄、TS₅、TS₇)，每个主断路器具有开关站中的四个连接，主断路器的每端有两个，并且至少一个连接经由转接开关(TS₁、TS₂、TS₃、TS₄、TS₅)，并且每个网络经由通过至少一个主断路器的对应路径而且经由旁通所有主断路器的对应路径与所有其它网络接合。

技术领域

本发明总体涉及直流输电。更具体地，本发明涉及用于互连至少三个直流电力网络的开关站和包括这种开关站的直流输电系统。

背景技术

在直流输电系统中提供断路器长期以来由于DC电流中电流过零的缺乏而是严峻的挑战。

解决该问题的一种方式是通过使用混合断路器。该断路器的一个示例是WO2011/057675中所描述的混合断路器。该断路器包括至少一个主断路块，该至少一个主断路块包括具有多个串联连接的功率半导体开关的支路。与该支路并联地，存在非线性电阻器(诸如变阻器)。然后，主断路器可以由一系列这种主断路器块组成。与主断路器块并联地，存在超快机械切断器和负载换流开关的串联连接，该负载换流开关也由多个串联连接的功率半导体器件组成。超快机械切断器和负载换流开关一起组成转接开关。

这一类型的混合断路器具有以下操作：

当要断开断路器时，负载换流开关首先断开，这将电流换流给主断路器。其后，超快机械切断器断开，以便机械断开负载换流开关。最后，主断路器断开，这将电流换流到非线性电阻器中。然后还可能使用标准类型的或传统的切断器来机械分离混合断路器与DC系统。

在WO2011/057675中，每一个混合断路器包括这种转接开关，该转接开关由此具有引导电流通过主断路器的用途。

在DC输电系统中，现今还感兴趣的是经由开关站(switchyard)互连多个DC网络。

在该混合断路器的发展中，从混合断路器去除转接开关。当这么做时，可能将仅一个主断路器用于互连多个DC网络的开关站中，其中，多个转接开关用于引导电流通过该主断路器。WO2013/068046中公开了将单个主断路器用于连接三个或四个DC网络的示例。

该文献还公开了基于两个母线的使用的、两个主断路器在开关站中的使用。两个主断路器的提供看起来是为了在需要维护的情况下提供冗余而进行。

然而，仍然存在提供使用多于一个主断路器和多个转接开关的开关站的改进的空间。更特别地，需要提供一种可容易缩放以将更多主断路器和更多DC网络连接添加到开关站的结构。

发明内容

由此，本发明的一个目的是提供一种可容易缩放的开关站。

根据本发明的第一方面，该目的由用于互连至少三个直流电力网络的开关站来实现，开关站包括多个互连的实体，该多个互连的实体包括：

至少两个主断路器；和

多个转接开关，其中：

每个网络具有到开关站的两个连接，至少一个连接经由转接开关来提供，