柔性直流输电工程的一种电压等级选择方法技术

本发明专利技术公开了柔性直流输电工程的一种电压等级选择方法，包括以下步骤：1）首先确定柔性直流输电工程的输送容量和输送距离，再根据柔性直流输电工程的输送容量和输送距离与柔性直流输电直流和输电电压的关系，确定柔性直流输电工程的直流输电电压表达式和推导出电压等级的范围；2）然后根据步骤1）中所得的直流输电电压等级范围，选取至少三种电压等级方案，测算每种方案的工程造价和传输损耗费用和工程总投资，确定综合年运行费用的计算表达式、算出综合年费用；3）通过对步骤2）各种电压等级方案的综合年费用进行比较后，选择符合设定经济指标的合适的柔性直流输电工程的电压等级。本发明专利技术通过综合经济比较，选择柔性直流工程合适的直流电压等级，可以有效控制柔性直流工程的造价水平和运行费用水平，广泛适用各种柔性直流工程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及输电电压等级选择方法，尤其是。属于电力系统输配电

技术介绍
基于电压源换流器的高压直流输电技术(VSC-HVDC)最初由加拿大学者Boon-TeckOoi等人首次提出。在ABB公司最早于1997年的试验工程Hallsjon工程成功运行后，该项技术正式打开了商业运行的大门。ABB公司将该技术命名为“轻型直流(HVDC-Light)”，西门子公司将其命名为“新型直流(HVDC-Plus)”。而在国内，一般将其命名为“柔性直流(HVDC-Flexible)”。柔性直流相对常规传统直流，最大的不同之处在于使用了全控型电力电子器件、电压源换流器和脉冲调制三个方面。它可以实现有功功率和无功功率独立控制 并不需无功补偿；并且不需要电网短路电流的支撑而独立换相；在潮流反转时只需改变电流方向而无需调整电压极性；可以实现近似正弦的交流输出波形而无需大容量滤波器。这些优点使得柔性直流输电技术的应用前景越来越明亮，随着器件等技术水平的提高，柔性直流输电已经在一定范围内取代了常规直流。柔性直流电压是指柔性直流输电系统直流侧整流后电压的平均值。在早期的柔性直流工程中，受限于电力电子器件发展水平，柔性直流工程的电压等级均较低，可选择范围较小，随着器件及拓扑结构水平的发展，柔性直流工程可选择的电压等级范围越发宽广，在此情况下，不同的电压等级导致的工程造价、损耗、综合经济水平差异较大。因此，直流电压的选择，对柔性直流工程有着重要作用。同时，柔性直流电压对变电避雷器保护水平、内过电压和绝缘配合、对外绝缘配置、换流站的布置等也有较大影响，是柔性直流换流站设计的基础，柔性直流接入电压选择随着输送容量和应用场合的不同也有较大区别。但目前的柔性直流工程，还没有一种合适的电压等级选择方案，可以有效控制柔性直流工程的造价水平和运行费用水平。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的问题，提供，具有以综合经济水平为导向，技术上可行、综合经济水平最优的特点。本专利技术的目的可以通过以下技术方案达到，其特征在于包括以下步骤I)首先从技术角度出发，确定柔性直流输电工程的输送容量和输送距离，再根据柔性直流输电工程的输送容量和输送距离与柔性直流输电直流和输电电压的关系，并由此确定柔性直流输电工程的直流输电电压表达式，根据所述直流输电电压表达式推导出电压等级的范围；2)然后从经济角度出发，根据步骤I)中所得的直流输电电压等级范围，选取至少三种电压等级方案，测算每种方案的工程造价和传输损耗费用，由工程造价和传输损耗费用相加得到工程总投资，再确定综合年运行费用的计算表达式，利用该计算表达式算出各种电压等级方案的综合年费用；3 )通过对步骤2 )各种电压等级方案的综合年费用进行比较后，选择符合设定经济指标的合适的柔性直流输电工程的电压等级。本专利技术的目的还可以通过以下技术方案达到本专利技术优选的技术方案如下本专利技术优选的一种实施方案是步骤I)中所述的确定直流输电电压的表达式如下权利要求1.，其特征在于包括以下步骤 1)首先从技术角度出发，确定柔性直流输电工程的输送容量和输送距离，再根据柔性直流输电工程的输送容量和输送距离与柔性直流输电直流和输电电压的关系，并由此确定柔性直流输电工程的直流输电电压表达式，根据所述直流输电电压表达式推导出电压等级的范围； 2)然后从经济角度出发，根据步骤I)中所得的直流输电电压等级范围，选取至少三种电压等级方案，测算每种方案的工程造价和传输损耗费用，由工程造价和传输损耗费用相加得到工程总投资，再确定综合年运行费用的计算表达式，利用该计算表达式算出各种电压等级方案的综合年费用； 3 )通过对步骤2 )各种电压等级方案的综合年费用进行比较后，选择符合设定经济指标的合适的柔性直流输电工程的电压等级。2.根据权利要求I所述的，其特征在于步骤I)中所述的确定直流输电电压的表达式如下3.根据权利要求2所述的，其特征在于步骤2)中所述的确定综合年运行费用的计算表达式下4.根据权利要求3所述的，其特征在于所述综合年运行费用包括运行维护费和电能损耗费，所述运行维护费为工程总投资的1% 3%，电能损耗费按电能损耗3000 4000h，电价O. 04 O. 06万元/MWh计算。5.根据权利要求3所述的，其特征在于所述电力工业投资回收率为6% 10%。全文摘要本专利技术公开了，包括以下步骤1)首先确定柔性直流输电工程的输送容量和输送距离，再根据柔性直流输电工程的输送容量和输送距离与柔性直流输电直流和输电电压的关系，确定柔性直流输电工程的直流输电电压表达式和推导出电压等级的范围；2)然后根据步骤1)中所得的直流输电电压等级范围，选取至少三种电压等级方案，测算每种方案的工程造价和传输损耗费用和工程总投资，确定综合年运行费用的计算表达式、算出综合年费用；3)通过对步骤2)各种电压等级方案的综合年费用进行比较后，选择符合设定经济指标的合适的柔性直流输电工程的电压等级。本专利技术通过综合经济比较，选择柔性直流工程合适的直流电压等级，可以有效控制柔性直流工程的造价水平和运行费用水平，广泛适用各种柔性直流工程。文档编号H02J3/36GK102820670SQ20121027586公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月3日 优先权日2012年8月3日专利技术者施春华, 董红, 王诗超, 陈冰, 陈丽萍, 张东辉, 钟杰锋, 孙景强, 冯晓东, 朱志芳 申请人:中国能源建设集团广东省电力设计研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
柔性直流输电工程的一种电压等级选择方法，其特征在于包括以下步骤：1）首先从技术角度出发，确定柔性直流输电工程的输送容量和输送距离，再根据柔性直流输电工程的输送容量和输送距离与柔性直流输电直流和输电电压的关系，并由此确定柔性直流输电工程的直流输电电压表达式，根据所述直流输电电压表达式推导出电压等级的范围；2）然后从经济角度出发，根据步骤1）中所得的直流输电电压等级范围，选取至少三种电压等级方案，测算每种方案的工程造价和传输损耗费用，由工程造价和传输损耗费用相加得到工程总投资，再确定综合年运行费用的计算表达式，利用该计算表达式算出各种电压等级方案的综合年费用；3）通过对步骤2）各种电压等级方案的综合年费用进行比较后，选择符合设定经济指标的合适的柔性直流输电工程的电压等级。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施春华，董红，王诗超，陈冰，陈丽萍，张东辉，钟杰锋，孙景强，冯晓东，朱志芳，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院，
类型：发明
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