[发明专利]一种电压跌落补偿装置及其控制方法

说明书

本发明涉及一种电压跌落补偿装置及其控制方法，所述装置包括：旁路开关K、开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、LCC型补偿换流器、换流变压器；本发明提供的电压跌落补偿装置结构简单可靠、操作难度低，能够有效抑制直流输电系统由双极运行转为单极运行时金属回线上的电压降，可广泛应用于双端双极直流输电系统。

技术领域

本发明涉及高压直流输电系统领域，具体涉及一种电压跌落补偿装置及其控制方法。

背景技术

直流输电技术是以直流电的方式进行电能传输。两端直流输电系统是主要的直流输电系统。目前运行的两端直流输电系统可以分为单极直流输电系统、双极直流输电系统和背靠背直流输电系统。双极直流输电系统在一些不允许直流电流流过大地或者无合适的接地点的情况下有较大优势，如地下电缆直流工程。

双极直流输电系统由三根导线构成直流回路，分别是双极直流输电系统的正极线、双极直流输电系统的负极线和金属回线。采用金属回线的双极系统在正常运行时，通过正极线的电流和负极线的电流数值相等，方向相反，因此流过金属回线中的电流可以忽略不计。当系统运行在单极模式下，直流电流流过金属回线，这会导致沿金属回线的电压显著下降，从而导致换流器终端处的直流电压大幅下降，而不接地处的中性点电压显著升高，影响系统运行的稳定性和可靠性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种能够有效抑制直流输电系统由双极运行转为单极运行时金属回线上电压降的电压跌落补偿装置，使其能够广泛应用于双端双极直流输电系统。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种电压跌落补偿装置，其改进之处在于，所述装置包括：旁路开关K、开关S1、开关S2、开关S3、开关S4、LCC型补偿换流器、换流变压器；

所述LCC型补偿换流器的直流侧接入直流输电系统金属回线，所述LCC型补偿换流器的交流侧经过所述换流变压器连接至交流输电系统的交流母线；

所述LCC型补偿换流器的直流侧负极端与直流输电系统金属回线和送端换流器的连接点之间的直流输电系统金属回线上接有开关S1；

所述LCC型补偿换流器的直流侧正极端与直流输电系统金属回线和受端换流器的连接点之间的直流输电系统金属回线上接有开关S3；

所述开关S1与直流输电系统金属回线和送端换流器的连接点之间的直流输电系统金属回线上连接旁路开关K的一端，所述开关S3与直流输电系统金属回线和受端换流器的连接点之间的直流输电系统金属回线上连接旁路开关K的另一端；

所述开关S1与所述旁路开关K的一端之间的直流输电系统金属回线上连接开关S4的一端，所述LCC型补偿换流器的直流侧正极端与开关S3之间的直流输电系统金属回线上连接开关S4的另一端；

所述LCC型补偿换流器的直流侧负极端与开关S1之间的直流输电系统金属回线上连接开关S2的一端，所述开关S3与所述旁路开关K的另一端之间的直流输电系统金属回线上连接开关S2的另一端。

优选的，所述LCC型补偿换流器由三组并联的支路组成，每组支路由上、下两个串联的桥臂组成；

每组支路的上桥臂与下桥臂的连接点经过所述换流变压器连接至交流输电系统的交流母线。

进一步的，所述桥臂为连接有晶闸管的支路。

进一步的，所述晶闸管为二级晶闸管、三级晶闸管或四级晶闸管。

如上所述的电压跌落补偿装置的控制方法，其改进之处在于，所述方法包括：

当直流输电系统的正极单极运行时，闭合开关S1和开关S3，断开开关S2、开关S4和旁路开关K；

当直流输电系统的负极单极运行时，闭合开关S2和开关S4，断开开关S1、开关S3和旁路开关K；