[发明专利]一种具有中压侧直流出线的直流输电系统及其控制方法

权利要求书

1.一种具有中压侧直流出线的直流输电系统，其特征在于：其包括送端交流系统、送端换流站、受端交流系统、受端交流站以及控制系统；所述送端换流站在送端预先构建，且所述送端换流站通过送端换流母线与所述送端交流系统相连，通过高中压直流电缆或高中压直流输电线路与所述受端换流站相连；所述受端换流站在受端预先构建，且所述受端换流站通过受端换流母线与受端交流系统相连；所述控制系统以直流输电线路运行损耗最小为目标对所述高中压直流电缆或者高中压直流输电线路的电流指令值进行实时计算，并通过所述送端换流站和受端换流站对所述高中压直流电缆或者高中压直流输电线路的电流进行调节；

所述送端换流站和受端换流站的构建方法为：

首先在送端和受端分别建设一个低端单12脉动换流器以及连接送受端的中压直流电缆或中压直流输电线路；其中，建设的低端单12脉动换流器的低压侧通过接地极和接地极线路接地，高压侧则直接接入中压直流母线，送受端中压直流母线通过中压直流电缆或中压直流输电线路相联；

扩建时，在送端和受端的基础上，建设一个高端单12脉动换流器以及连接送受端的跨海高压直流电缆或高压直流输电线路，且送受端高端单12脉动换流器的高压侧与站内高压直流母线相连，送受端的高压直流母线通过跨海高压直流电缆或高压直流输电线路相联；送受端高端单12脉动换流器的低压侧则直接接入该端换流站的中压直流母线。

2.如权利要求1所述的一种具有中压侧直流出线的直流输电系统，其特征在于：所述送端换流站和受端换流站均为双极换流站，所述双极换流站的极1和极2均包括低端单12脉动换流器和高端单12脉动换流器，所述低端单12脉动换流器与所述高端单12脉动换流器串联，构成双12脉动换流器串联结构。

3.一种具有中压侧直流出线的直流输电系统的控制方法，其用于如权利要求1～2任一项所述的具有中压侧直流出线的直流输电系统，其特征在于包括以下步骤：

确定预建好的具有中压侧直流出线的直流输电系统中，高压直流电缆或高压输电线路电流的指令值以及中压直流电缆或者中压直流输电线路电流的指令值，使得所述高中压直流电缆或者高中压直流输电线路中直流电流的分配使直流输电线路的损耗最小；

确定受端高压直流母线电压以及中压直流母线电压为指令值。

4.如权利要求3所述的一种具有中压侧直流出线的直流输电系统的控制方法，其特征在于：所述高压直流电缆或者高压直流输电线路的电流指令值以及中压直流电缆或者中压直流输电线路的电流指令值的确定方法，包括以下步骤：

首先以直流输电线路的损耗最小为目标，确定高压直流电缆或者高压直流输电线路的电流指令值以及中压直流电缆或者中压直流输电线路的电流指令值的理想值；

然后，根据高低端12脉动换流器的最大最小运行电流能力对高压直流电缆或者高压直流输电线路电流指令值的理想值和中压直流电缆或者中压直流输电线路电流指令值的理想值进行修正。

5.如权利要求4所述的一种具有中压侧直流出线的直流输电系统的控制方法，其特征在于：所述高压直流电缆或者高压直流输电线路的电流指令值以及中压直流电缆或者中压直流输电线路的电流指令值的理想值的计算公式分别为：

式中，I′₁为高压直流电缆或者高压直流输电线路的电流指令值的理想值；I′₂为中压直流电缆或者中压直流输电线路的电流指令值的理想值；P为直流输送功率的指令值；U₁为高压直流母线电压值；U₂为中压直流母线电压值；R₁为高压直流电缆或者高压直流输电线路电阻；R₂为中压直流电缆或者中压直流输电线路电阻。