[实用新型]半波长交流输电线路的潜供电流主动抑制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种半波长交流输电线路的潜供电流主动抑制系统。

背景技术

光伏和风电等技术的发展促进了资源条件即使不是最好地区的集约式大规模开发，从而使得超远距离、大功率电能的输送及其实施具有广泛的意义和实用价值。

半波长交流输电(Half Wavelength AC Transmission，HWACT)是指输电的电气距离接近1个工频半波长，即3000km(50Hz)或2600km(60Hz)的超远距离的三相交流输电。无损情况下的半波长交流线路就像一台变比为-1.0的理想变压器，首端电压和末端电压大小相同、相位相反。随着超远距离、大功率传输需求的不断增加，半波长交流输电技术尤其是特高压半波长交流输电再次受到众多关注和研究。半波长交流输电技术的优点之一是半波长交流输电线路的功率因数相对较高，且在输电距离等于或稍大于半波长的情况下，其结构比现有的超远距离交、直流输电系统都更为简单；再者，对于发展中国家而言，交流输电设备的制造比换流装置的引进、运行和维护更为简单、经济。

中国的西部能源基地(如新疆煤电)与东部负荷中心(如珠三角)之间距离有些可达3000km，且输电容量巨大。未来还可能开发与中国毗邻的俄罗斯、蒙古等国的电力能源，并向中国、朝鲜等国输送，输电距离也在3000km以上。这种特殊需要的超远距离送电，使得特高压半波长交流输电技术有望成为中国未来可能的输电方式之一。目前，巴西、加拿大等幅员辽阔的国家也在推进半波长交流输电技术的研究，以应对日渐迫切的超远距离、大容量输电需求。因此，半波长交流输电的应用前景非常广阔。

在超高压系统中，为了提高供电的可靠性，多采用快速单相自动重合闸。但是，当系统的一相因单相接地故障而被切除后，由于相间互感和相间电容的耦合作用，被切除的故障相在故障点仍流过一定数值的接地电流，即潜供电流。潜供电流会增加故障点电弧熄灭的难度，导致自动重合闸失败。

由于半波长交流输电系统线路非常长，潜供电流非常大，电弧的熄灭难度非常高，需要采用一定的措施对潜供电流进行抑制。目前现有的半波长交流输电潜供电流抑制措施主要是采用无源元件的被动抑制措施，原理上可行的方案为沿线加装高速接地开关，但是这种抑制措施还存在下述缺陷：

(1)半波长交流输电系统线路较长，为了将潜供电流抑制到自熄的水平需要在沿线加装大量的高速接地开关，高速接地开关的供电、检修和维护工作难度大；

(2)半波长输电系统沿线加装高速接地开关，容易造成保护装置拒动或误动的现象，对继电保护的要求比较高；

(3)被动抑制措施无法根据半波长输电系统发生的故障类型及故障位置灵活地对潜供电流进行合理抑制，无法适应输电系统复杂多变的运行工况。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种半波长交流输电线路的潜供电流主动抑制系统，其技术方案是：

所述系统包括并联换流器，其一端与外接电源连接，另一端与半波长交流输电线路并联；所述并联换流器，用于向所述半波长交流输电线路输出预设电流，以抑制潜供电流。

进一步地，本系统提供的一个优选技术方案为：所述系统还包括变压器；所述并联换流器通过变压器与半波长交流输电线路并联；

其中，所述变压器的电网侧绕组为星型连接的绕组，且所述电网侧绕组的中性点接地；所述变压器的并联换流器侧绕组为角型连接的绕组。

进一步地，本系统提供的一个优选技术方案为：所述并联换流器安装在所述半波长交流输电线路的线路首端、线路中部或线路末端。

进一步地，本系统提供的一个优选技术方案为：所述并联换流器为两电平换流器、多电平换流器或模块化多电平换流器；其中，所述多电平换流器包括二极管钳位型多电平换流器、飞跨电容型多电平换流器和级联多电平换流器。

进一步地，本系统提供的一个优选技术方案为：所述并联换流器为交-直-交型换流器或直-交型换流器。

进一步地，本系统提供的一个优选技术方案为：所述系统还包括控制模块，用于控制所述并联换流器向半波长交流输电线路输出预设电流。

与最接近的现有技术相比，本系统的有益效果是：

本系统提供的一种半波长交流输电线路的潜供电流主动抑制系统，通过控制并联换流器向半波长交流输电线路输出预设电流，可以将潜供电流抑制在期望的水平以内，进而提高半波长交流输电线路的故障点电弧熄灭速度。

附图说明