[发明专利]一种输电系统及其供电装置

说明书

一种输电系统的供电装置，使用变流站储能装置进行备用供电可以保证变流站的控制系统在发电场失电的情况下正常运行，使用发电储能装置进行备用供电可以保证发电场的发电装置在出现故障停机后，能够在不需要外部辅助电源的前提下实现黑启动，最终实现在整个输电系统的黑启动。此外，在黑启动完成之后，变流站储能装置和发电储能装置能够从发电场和发电装置获取电力进行充电。最后，在发电场和发电装置刚开始黑启动时，采用混合供电的方式进行供电，直到发电场和发电装置正常运行之后才会停止使用变流站储能装置和发电储能装置进行供电，确保了输电系统黑启动过程的稳定性和安全性。

技术领域

本发明属于远程输电领域，具体涉及一种输电系统及其供电装置。

背景技术

随着海上风电产业的发展，在海上布置发电场，并通过布置在发电场中的发电装置进行发电已经应用的越来越广泛，但是大多数的输电系统成本较高，探索新型的低成本、高可靠的海上风电直流并网方案已经成为产业发展的当务之急。虽然柔性直流输电相比传统直流输电具有占地面积小、体积小等优势，但是仍然不能完全适用于用于大规模、远距离海上风电并网。

目前，国内外已经开始对二极管无控整流器代替可控整流器的换流方法进行研究，二极管整流方式比柔性直流采用的全控整流方式能够进一步降低设备的体积和成本，因此非常适合于海上发电场整流端。但是，由于二极管整流方式的单向传输特性，变流站只能把电能从交流输入端传输到直流输出端，当发电场还未开始运行时需要从外部提供辅助电源为发电场提供启动电源，辅助电源同时也为变流站提供站用电源。但是，在某些偏远地区例如海上、沙漠等地方，从外部接入辅助电源很困难。

专业术语：黑启动，是指整个系统停电后，不依赖其他系统帮助，通过系统中具有自启动能力设备带动无自启动能力的设备，并逐渐实现整个系统恢复的过程。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种输电系统的供电装置，所述输电系统的供电装置的结构简单，解决了因为没有外部辅助电源而无法黑启动的问题。本发明还提出了一种输电系统。

根据本发明第一方面实施例的输电系统的供电装置，包括：变流站储能装置，设置于变流站内，用于在发电场停电或故障时为变流站的控制系统供电；第一数据采集模块，用于采集母线电压和变流站储能装置的运行状态；第一主控板，分别与所述变流站储能装置、第一数据采集模块连接，用于接收第一数据采集模块采集的数据并控制变流站储能装置的启停；发电储能装置，设置于发电场中，用于在发电装置停电或者故障时为所述发电装置的控制系统供电；第二数据采集模块，用于采集发电装置的工作状态、检修状态、输出功率；第二主控板，分别与所述发电储能装置、第二数据采集模块连接，用于接收第二数据采集模块采集的数据并控制发电储能装置的启停。

根据本发明实施例的供电装置，至少具有如下技术效果：通过变流站储能装置保证了发电场失电的情况下变流站的控制系统能够继续工作，通过发电储能装置保证了发电装置在停机或出现故障后，发电装置的控制系统能够继续工作，并能够实现黑启动。通过第一数据采集模块实现对母线电压和变流站储能装置工作状态的实时采集，并通过结合第一主控板实现对变流站储能装置自动控制。通过第二数据采集模块实现对发电装置的工作状态、检修状态、输出功率的实时采集，并通过第二主控板实现了对发电储能装置的自动控制，最终，实现了在无外部辅助电源的前提下逐步完成黑启动过程。此外，通过第一主控板、第二主控板的控制可以在供电装置正常工作时实现对变流站储能装置和发电储能装置的充电，以保证后续使用中能够达到最长的备用供电时长。

根据本发明的一些实施例，所述变流站储能装置包括：第一蓄电模块，用作所述变流站的控制系统供电的备用电源；第一充放电变流器，其输入端连接所述第一蓄电模块的输出端，输出端用于连接所述变流站的站用变压器的低压侧。

根据本发明的一些实施例，所述第一蓄电模块采用蓄电池、飞轮、超级电容、燃料电池、全钒液流电池中的一种或多种。