[发明专利]一种紧凑化、轻型化海上柔性直流换流站

说明书

本发明公开了一种紧凑化、轻型化海上柔性直流换流站，包括基础桩、导管架、上部模块三部分。上部模块包括多层换流平台、屋顶层、网侧GIS、柔直变压器、阀侧GIS、桥臂交流GIS、柔性直流换流阀、桥臂直流GIS、桥臂电抗、直流场GIS和其他辅助设备。该发明应用在海上风电柔性直流换流站上，本发明与传统海上柔性直流换流站相比，采用5层换流平台布置。除换流阀、变压器和桥臂电抗外，其余主要的一次电气设备均采用GIS(气体绝缘金属封闭式组合电器)型式。阀厅内的主接线均采用多分裂铝绞线架空敷设，其余主接线采用高压电缆通过地沟敷设，换流站具有整体占地面积小、整体重量轻等优点。

技术领域

本发明属于海上风力发电技术领域，具体涉及一种紧凑化、轻型化海上柔性直流换流站。

背景技术

随着能源需求的不断增长和环保压力的持续增加，给新能源的发展带来了前所未有的机遇，尤其是海上风电。相比于陆上风电，海上风电具有绿色低碳环保、储量大、风速高、风功率密度高等优势，非常适合大容量风电机组的运行，而且海上风电靠近沿海经济发达地区的负荷中心，传输经济性好。

海上风电目前大多采用交流送出方式，但交流送出方式存在传输距离短、传输容量小等问题。柔性直流输电技术具备传输距离长、传输容量大、损耗低等优势，更适合大规模深远海的海上风电送出。

柔性直流输电技术在欧洲特别是德国已经得到了广泛应用。近年来，我国柔性直流输电技术发展较快，目前已在建的海上风电柔性直流输电工程为±400kV/1100MW的如东海上风电柔性直流送出工程。

目前传统的海上柔性直流换流站主要有以下缺陷：

1)海上柔性直流换流站体积较大，功率密度小；

2)海上柔性直流换流站质量较大，不便于整体运输，符合托运的船只也比较少；

3)海上柔性直流换流站建设及一次设备成本较高。

发明内容

本发明提供了一种紧凑化、轻型化海上柔性直流换流站，降低了直流换流站的体积和重量。

为达到上述目的，本发明所述一种紧凑化、轻型化海上柔性直流换流站，包括安装在导管架上的上部模块，所述上部模块中设置有第层换流平台，所述第一层换流平台包括柔性直流换流阀、桥臂电抗、桥臂直流侧设备以及直流场设备，所述第一层换流平台上方设置有柔直变压器、站用变压器、网侧设备，桥臂交流侧设备以及阀侧设备；所述桥臂直流侧设备包括直流侧光CT、避雷器和接地开关，所述直流侧光CT、避雷器和接地开关采用气体绝缘金属封闭式组合电器型式，形成桥臂直流GIS；所述直流场设备包括直流场光CT、接地开关、隔离开关、避雷器，所述直流场光CT、接地开关、隔离开关和避雷器均采用气体绝缘金属封闭式组合电器型式，形成直流场GIS。

进一步的，网侧设备包括网侧CT、避雷器、接地开关、隔离开关、母线、断路器和电压互感器，所述网侧CT、避雷器、接地开关、隔离开关、母线、断路器和电压互感器均采用气体绝缘金属封闭式组合电器型式，组成网侧GIS；所述桥臂交流侧设备包括桥臂交流侧光CT、避雷器、接地开关，所述桥臂交流侧光CT、避雷器、接地开关均采用气体绝缘金属封闭式组合电器型式，组成桥臂交流GIS；所述阀侧设备包括阀侧母线、光CT、避雷器、断路器、接地开关、隔离开关和电压互感器，所述阀侧母线、光CT、避雷器、断路器、接地开关、隔离开关和电压互感器均采用气体绝缘金属封闭式组合电器型式，组成阀侧GIS。

进一步的，网侧GIS布置在第一隔室内，两个柔直变压器分别布置在第二隔室和第三隔室内，两个站用变压器分别布置在第四隔室和第五隔室内，桥臂交流GIS和阀侧GIS均布置在第六隔室内。

进一步的，柔性直流换流阀、桥臂直流GIS、桥臂电抗、直流场GIS均布置在换流站阀厅内，所述换流站阀厅内的主接线均采用多分裂铝绞线架空敷设。