用于高压直流输电系统的设计的设备和方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种高压直流(HVDC)输电系统。特别是，本公开涉及一种用于高压直流输电系统的设计的设备和方法。
【背景技术】
[0002]高压直流输电系统可经由高压直流(HVDC)把电力传输到远方。
[0003]—般地，高压直流输电系统可通过使用架空线或海底电缆传输电力。
[0004]高压直流输电系统由于诸如投资成本较少、线缆长度无限制以及输电损耗较少的优势，而被广泛地应用。
[0005]根据用于现有高压直流输电的设计的方法，专家根据基于其自身经验作出的绝对和定性的决定来设计系统。
[0006]然而，由于高压直流输电系统是通过专家的主观决定来设计的，所以关于现有高压直流输电系统的运行历史并没有被反映，并且标准化设计也没有被执行。
【发明内容】
[0007]实施例提供了一种用于高压直流输电系统的设计的设备和方法，其能够反映现有高压直流输电系统的运行历史，并能提供标准化设计。
[0008]在一个实施例中，一种用于绝缘设计的设备，其执行高压直流(HVDC)输电系统的绝缘设计，所述设备包括:HVDC输电系统运行信息获取单元，其从之前的HVDC输电系统的控制部获取之前的HVDC输电系统的运行信息；设计规范获取单元，其获取之前的HVDC输电系统的设计规范；设计要求获取单元，其获取本HVDC输电系统的设计要求；以及HVDC输电系统设计单元，其基于之前的HVDC输电系统的设计规范、之前的HVDC输电系统的运行信息以及本HVDC输电系统的设计要求，来设计本HVDC输电系统。
[0009]在下面的描述和附图中列出了一个或多个实施例的细节。其他特征通过描述和附图以及通过权利要求将是显而易见的。
【附图说明】
[0010]图1为根据实施例的高压直流(HVDC)输电系统的视图。
[0011 ] 图2为根据实施例的单极型HVDC输电系统的视图。
[0012]图3为根据实施例的双极型HVDC输电系统的视图。
[0013]图4为示出根据实施例的变压器与三相阀桥之间的连接的视图。
[0014]图5为根据实施例的用于HVDC输电系统的设计的设备的框图。
[0015]图6为根据实施例的用于HVDC输电系统的设计的方法的框图。
[0016]图7为示出根据实施例的用于HVDC输电系统的设计的设备的HVDC输电系统设计单元的操作的流程图。
[0017]图8为示出根据实施例的用于HVDC输电系统的绝缘设计的设备的框图。
[0018]图9为示出根据实施例的HVDC输电系统的绝缘设计设备的运行方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019]现在将对本公开中的实施例进行详细论述，本公开的示例被示出在附图中。
[0020]将参照附图详细描述根据实施例的用于电动车辆的电动装置。然而，本发明可以以多种不同形式体现，并且不应被解释为限于这里所列出的实施例；而是，包括在其他逆向发明或者落入本公开的精神和范围内的替代实施例，可以通过添加、更改和改变而容易地得到，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的构思。
[0021]以下，将参照附图对本公开的实施例做更为详细的描述。此外，为了描述方便而使用了诸如“部”、“模块”和“单元”的术语，并且他们本身并不具有不同的含义或功能。
[0022]图1为根据实施例的高压直流(HVDC)输电系统的视图。
[0023]参照图1，根据实施例的HVDC输电系统100包括发电部101、传输侧交流电(AC)部110、传输侧变换部103、直流(DC)电传输部140、用户侧直流变换部105、用户侧交流电部170、用户部180以及控制部190。传输侧直流变换部103包括传输侧变压器部120和传输侧交流-直流转换器部130。用户侧直流变换部105包括用户侧直流-交流转换器部150以及用户侧变压器部160。
[0024]发电部101产生三相交流电力。发电部101可以包括多个发电厂。
[0025]传输侧交流电部110将发电部101产生的三相交流电力传输到直流变电站，直流变电站包括传输侧变压器部120和传输侧交流-直流转换器部130。
[0026]传输侧变压器部120将传输侧交流电部110与传输侧交流-直流转换器部130和直流电传输部140隔开。
[0027]传输侧交流-直流转换器部130将对应于传输侧变压器部120的输出的三相交流电转换为直流电。
[0028]直流电传输部140将传输侧直流电传送到用户侧。
[0029]用户侧直流-交流转换器部150将由直流电传输部140传输来的直流电转换为三相交流电。
[0030]用户侧变压器部160将用户侧交流电部170与用户侧直流-交流转换器部150和直流电传输部140隔开。
[0031]用户侧交流电部170将对应于用户侧变压器部160的输出的三相交流电提供给用户部180。
[0032]控制部190控制发电部101、传输侧交流电部110、传输侧直流变换部103、直流电传输部140、用户侧直流变换部105、用户侧交流电部170、用户部180、传输侧交流-直流转换器部130以及用户侧直流-交流转换器部150中的至少一个。特别是，控制部190可以控制传输侧交流-直流转换器部130和用户侧直流-交流转换器部150中的多个阀的接通时刻和断开时刻。在此，每个阀可以是晶闸管或者绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
[0033]图2为根据实施例的单极型HVDC输电系统的视图。
[0034]特别地，图2示出了传输具有单极的直流电的系统。以下，假设该单极为正极，但不限于此。
[0035]传输侧交流电部110包括交流电传输线111和交流电滤波器113。
[0036]交流电传输线111将由发电部101产生的三相交流电传输到传输侧直流变换部103。
[0037]交流电滤波器113将传送的三相交流电中的除了被直流变换部103使用的频率分量之外的其余频率分量去除。
[0038]传输侧变压器部120包括用于正极的至少一个变压器121。对于正极，传输侧交流-直流转换器部130包括产生正极直流电的交流-正极直流转换器131，且交流-正极直流转换器131包括与至少一个变压器121对应的至少一个三相阀桥131a。
[0039]当一个三相阀桥131a用于正极时，交流-正极直流转换器131可以通过利用交流电产生具有6脉冲的正极直流电。此处，一个变压器121的初级线圈和次级线圈可以具有双星形(Y-Y)接法或星形-三角形(Υ-Δ)接法。
[0040]当使用两个三相阀桥131a时，交流-正极直流转换器131可以通过利用交流电产生具有12脉冲的正极直流电。此处，两个变压器121中的一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有双星形接法，两个变压器121中的另一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有星形-三角形接法。
[0041]当使用三个三相阀桥131a时，交流-正极直流转换器131可以通过利用交流电产生具有18脉冲的正极直流电。正极直流电的脉冲数增加地越多，滤波器价格就可以减少地越多。
[0042]直流电传输部140包括传输侧正极直流滤波器141、正极直流电传输线143以及用户侧正极直流滤波器145。
[0043]传输侧正极直流滤波器141包括电感器LI和电容器Cl，并且对由交流-正极直流转换器131输出的正极直流电执行直流滤波。
[0044]正极直流电传输线143具有一条用于传输正极直流电的直流线，并且地线可以用作电流反馈路径。至少一个开关可以布置在直流线上。
[0045]用户侧正极直流滤波器145包括电感器L2和电容器C2，并且对经由正极直流电传输线143传送的正极直流电执行直流滤波。
[0046]用户侧直流-交流转换器部150包括正极直流-交流转换器151和至少一个三相阀桥151a。
[0047]用户侧变压器部160包括用于正极的与至少一个三相阀桥151a相对应的至少一个变压器161。
[0048]当使用一个三相阀桥151a时，正极直流-交流转换器151可以通过利用正极直流电产生具有6脉冲的交流电。此处，一个变压器161的初级线圈和次级线圈可以具有双星形接法或星形-三角形接法。
[0049]当使用两个三相阀桥151a时，正极直流-交流转换器151可以通过利用正极直流电产生具有12脉冲的交流电。此处，两个变压器161中的一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有双星形接法，两个变压器161中的另一个变压器的初级线圈和次级线圈可以具有星形-三角形接法。
[0050]当使用三个三相阀桥151a时，正极直流-交流转换器151可以通过利用正极直流电产生具有18脉冲的交流电。交流电的脉冲数增加地越多，滤波器价格可以减少地越多。
[0051]用户侧交流电部170包括交流电滤波器171和交流电传输线173。
[0052]交流电滤波器171将由用户侧直流变换部105产生的交流电中的除了被用户部180使用的频率分量(例如，60Hz)之外的其余频率分量去除。
[0053]交流电传输线173将经过滤波的交流电传输到用户部180。
[0054]图3为根据实施例的双极型HVDC输电系统的视图。
[0055]特别地，图3示出了传输具有两极的直流电的系统。以下，假设两极为正极和负极，但并不限于此。
[0056]传输侧交流电部110包括交流电传输线111和交流电滤波器113。
[0057]交流电传输线111将由发电部101产生的三相交流电传输到传输侧变换部103。
[0058]交流电滤波器113将传送的三相交流电中的除了被变换部103使用的频率分量之外的其余频率分量去除。
[0059]传输侧变压器部120包括用于正极的至少一个变压器121和用于负极的至少一个变压器122。传输侧交流-直流转换器部130包括产生正极直流电的交流-正极直流转换器131和产生负极直流电的交流-负极直流转换器132。交流-正极直流转换器131包括与用于正极的至少一