[发明专利]串联多端直流输电系统换流站接地极电路及其控制方法

说明书

本发明公开一种串联多端直流输电系统换流站接地极电路，通过旁路刀闸或者断路器等能开通和阻断电路的设备实现串联多端直流输电系统中间换流站接地方式的切换。本发明还公开一种串联多端直流输电接地极电路的控制方法。此种技术方案可实现串联多端直流输电系统在任意换流站停运，任意接地极检修，任意直流线路检修时，避免剩余的串联多端系统局部或者全部发生强迫停运。

技术领域

本发明属于串联多端直流输电领域，包括常规串联多端直流输电、特高压串联多端直流输电、混合串联多端直流输电以及串流多端柔性直流输电，特别涉及一种串联多端直流输电接地极电路及其控制方法。

背景技术

随着直流输电技术的发展，多端直流输电技术开始逐渐被相关专业人员所研究，其中多端直流输电分为并联多端直流输电技术和串联多端直流输电输电，以及串并联混合的多端直流输电技术。其中串联多端直流输电技术由于在绝缘方面所具有的优势，被科研人员研究得越来越多，并具有工程化的趋势。

串联多端直流输电系统，顾名思义就是每一个站的换流器都是通过直流输电线路串起来的，换流器本身就是整个直流输电电流回路的一部分。由于中间换流站是串接在系统之中，因此中间换流站在正常运行时不能接地。但是当边换流站的接地极损坏，或者边换流站因为故障停运，亦或者与边换流站连接的直流输电线路停运都会导致整个串联多端系统电流回路的丧失以至于导致整个串联多端系统的停运，这极大地降低了串联多端直流输电系统的可靠性和输电能力。因此研究高利用率的串联多端直流输电系统接地极电路及运行方式对提高串联多端直流输电系统的可靠性和输电能力有着至关重要的作用。

然而目前对串联多端直流输电技术的研究多注重在主电路，控制及保护方面，对串联多端直流输电系统接地极电路的研究还没有被涉及。中国专利201210264076.6提出了当边换流站有故障退出运行时，将故障边换流站所有的设备彻底隔离，并用处于与边换流站相同运行模式的中间换流站替代(中间整流换流站替代边整流换流站，中间逆变换流站替代边逆变换流站)。而且还指出了用中间换流站的接地极代替边换流站的接地极办法。该专利局限性很强，具体如下：1)该专利运用的前提是用处于与边换流站相同运行模式的中间换流站替代故障边换流站，如果没有处于相同运行模式的中间换流站，那么整个串联多端直流输电系统仍然会故障停运；2)该专利当边换流站退出运行时，需要退出另一侧的一个换流站，只能适用于四端及以上的串联多端直流输电系统，不能适用于三端串联直流输电系统；3)串联多端直流输电领域中，因为中间换流站在正常运行时不需要接地，所以中间换流站配置的接地极通流能力有限，只能起提供电压参考点的作用。当串联多端直流输电系统两极的运行电流不一致时，会有大电流流过中间换流站的接地极，进而导致接地极损坏而引起整个串联多端直流输电系统停运。显然该专利更不能适用串联多端直流输电单极大地运行模式；4)该没专利没有提出任何具体的接地极电路；5)该专利没有利用故障边换流站的接地极。

综上所述，目前串联多端直流输电系统接地极电路的研究非常少，只是提到在边换流站故障时可以将中间换流站转换为边换流站运行，而且转化后只能运行在双极平衡运行模式下，具有很大的局限性。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种串联多端直流输电系统换流站接地极电路及其控制方法，其可实现串联多端直流输电系统在任意换流站停运，任意接地极检修，任意直流线路检修时，避免剩余的串联多端系统局部或者全部发生强迫停运。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种串联多端直流输电系统换流站接地极电路，包括一个边整流站、一个或者一个以上中间换流站和一个边逆变站；