一种输电系统的制作方法

本申请涉及风电领域，尤其涉及一种输电系统。

背景技术：

海上风电作为新能源，在近几年正在飞速发展，我国海上风电装机容量较大，到2019年底，全国海上风电装机容量超过500万千瓦。

随着海上风电向远海、大规模500mw～3000mw的集中开发，风电机组的单机容量越来越大，6mw、7mw已广泛应用，10mw～12mw风电机组试验样机的试运行，风电机组流量大，每条线路可以连接的风电机组台数少，风电场的输电线路数量多，接线复杂，海缆损耗大，这就造成项目的投入成本过大的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种输电系统，其具体方案如下：

一种输电系统，包括：

风电装置，用于输出由第一电压等级提升为第二电压等级的电能，其中，所述第二电压等级的电压标准高于所述第一电压等级的电压标准；

第一换流站，与所述风电装置连接，用于获取所述风电装置输出的所述第二电压等级的电能，并将所述第二电压等级的电能转换为直流电能进行输出；

第二换流站，与所述第一换流站连接，用于获取所述第一换流站输出的所述直流电能，将所述直流电能转换为交流电能，输出至配电系统。

进一步的，所述第一换流站包括：

第一高压配电装置，与所述风电装置连接，用于保护所述第一换流站；

第一变压器，与所述第一高压配电装置连接，用于将所述风电装置输出的所述第二电压等级的电能提升为第三电压等级，其中，所述第三电压等级的电压标准高于所述第二电压等级的电压标准；

第一换流器，与所述第一变压器连接，用于将所述第三电压等级的电能转换为直流电能。

进一步的，所述第一高压配电装置包括：

第一断路器，与所述第一变压器连接，用于保护所述第一变压器。

进一步的，所述第一高压配电装置还包括：

第一隔离开关，与所述风电装置连接，用于保护所述风电装置与所述第一换流站之间的线路。

进一步的，所述第二换流站包括：

第二换流器，与所述第一换流站连接，用于将所述第一换流站输出的所述直流电能转换为交流电能；

第二变压器，与所述第二换流器连接，用于将所述交流电能的电压等级提升为第四电压等级，其中，所述第四电压等级的电压标准高于所述第三电压等级的电压标准。

进一步的，所述第二换流站还包括：

第二高压配电装置，与所述配电系统连接，用于保护所述配电系统。

进一步的，所述风电装置包括：

风力发电机，用于输出电能；

第三变压器，与所述风力发电机相连，用于将所述风力发电机输出的所述电能由所述第一电压等级提升为所述第二电压等级；

第三高压配电装置，与所述第三变压器相连，用于保护所述第三变压器。

进一步的，所述第一换流站与所述风电装置连接，包括：

每一个所述第一换流站与不少于一个所述风电装置连接。

进一步的，所述第三变压器为66kv升压变压器。

从上述技术方案可以看出，本申请公开的输电系统，包括：风电装置，用于输出由第一电压等级提升为第二电压等级的电能，第二电压等级的电压标准高于第一电压等级的电压标准；第一换流站，与风电装置连接，用于获取风电装置输出的第二电压等级的电能，并将第二电压等级的电能转换为直流电能进行输出；第二换流站，与第一换流站连接，用于获取第一换流站输出的直流电能，将直流电能转换为交流电能，输出至配电系统。本方案通过第一换流站可直接获取风电装置输出的升压后的电能，并对其进行换流处理后将其传输，实现了一个第一换流站可以连接的风电装置的数量增多，使得同一条输电线路可以传输较多的电能，在一定程度上减少了风电机组维护成本高的问题，同时简化的接线程度；另外，通过第一换流站将风电装置输出的电能转换为直流电进行传输，降低了传输过程中电能的损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种输电系统的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的一种集电线路的示意图；

图3为本申请实施例公开的一种第一换流站的结构示意图；

图4为本申请实施例公开的一种第二换流站的结构示意图；

图5为本申请实施例公开的一种风电装置的结构示意图；

图6为本申请实施例公开的一种风电装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请公开了一种输电系统，其结构示意图如图1所示，包括：

风电装置11，第一换流站12及第二换流站13。

其中，风电装置11用于输出由第一电压等级提升为第二电压等级的电能，其中，第二电压等级的电压标准高于第一电压等级的电压标准；

第一换流站12与风电装置11连接，用于获取风电装置11输出的第二电压等级的电能，并将第二电压等级的电能转换为直流电能进行输出；

第二换流站13与第一换流站12连接，用于获取第一换流站12输出逇直流电能，将直流电能转换为交流电能，输出至配电系统。

目前，风电装置中通常为35kv电压等级，即将风力发电机输出的电能以35kv电压等级进行输出，这就使得风电场中风电装置数量较多，由风电装置形成的集电线路数量较多，接线复杂，还会使得在通过集电线路传输电能时损耗较大，且风电装置数量多，还会造成维护成本高的问题。

本方案为了避免上述问题，风电装置直接将输出的电能由第一电压等级提升为第二电压等级，之后进行传输，其中，第一电压等级为35kv电压等级。

其中，第二电压等级可以为66kv电压等级，即风电装置直接将电能由35kv电压等级提升为66kv电压等级。

风电装置能够输出电能，在本实施例中，风电装置在生成电能的同时，能够将其生成的电能由原来的第一电压等级提升为第二电压等级，其中，第一电压等级可以为风电装置生成的电能本身的电压等级；也可以为原风电装置在生成电能后，能够将电能提升为第一电压等级，而本实施例中的风电装置能够在将电能提升为第一电压等级后，再进一步将其提升为第二电压等级，以便直接以较高电压等级的电能输出，从而使得在风电装置将电能传输至第一换流站的传输线路中，即集电线路中，每条线路可以由原来的3-4台风电装置提升为7-8台风电装置。

如图2所示，为一条66kv集电线路，每条66kv集电线路连接有7-8台风电装置，每个第一换流站可以有一条或多条集电线路连接，图2中包括风电装置11。

即在风电装置输出的电能的电压等级提升后，可以使得较多的风电装置与同一个第一换流站连接，从而使得在一个总容量不变的风电场中，随着每条线路所连接的风电装置数量的增多，使得风电场中总的输电线路数量减少，如：原来一个风电场需要2-3条集电线路才能实现对该风电场中全部风电装置所生成的电能的输出，而在风电装置能够直接将输出的电能提升为66kv电压等级之后，仅需要通过1条集电线路即可将该风电场中所有风电装置所生成的电能全部输出，这就降低了维护设备的数量，从而降低维护成本。

第一换流站与风电装置连接，能够获取风电装置输出的第二电压等级的电能，并对获取到的第二电压等级的电能进行处理。

具体的，第一换流站能够将第二电压等级的交流电转换为直流电，并传输直流电能，在通过线缆传输直流电能时，由于直流电在传输过程中不会受到输电距离的限制，因此，无论第一换流站与第二换流站之间距离有多远，其在通过直流电进行电能传输过程中的电能损耗都较小，

其中，由于第一换流站是将交流电能转换为直流电能，以使得电能能够被以直流电的形式传输，那么，在第一换流站与第二换流站之间用于传输电能的线路是高压柔性直流输电线路，并且，该输电线路仅需要两根海缆线路即可实现。

第二换流站能够将第一换流站传输过来的直流电能再转换为交流电，并以交流电的形式输出。具体的，第二换流站是需要与配电系统相连的，并且，配电系统获取到的电能均是由第二换流站直接提供的，那么，第二换流站输出的电能就需要能够被配电系统识别。

因此，直接将第二换流站获取到的直流电转换为交流电，以便配电系统能够直接获取到该交流电，并对其进行传输或分配。

本实施例公开的输电系统，包括：风电装置，用于输出由第一电压等级提升为第二电压等级的电能，第二电压等级的电压标准高于第一电压等级的电压标准；第一换流站，与风电装置连接，用于获取风电装置输出的第二电压等级的电能，并将第二电压等级的电能转换为直流电能进行输出；第二换流站，与第一换流站连接，用于获取第一换流站输出的直流电能，将直流电能转换为交流电能，输出至配电系统。本方案通过第一换流站可直接获取风电装置输出的升压后的电能，并对其进行换流处理后将其传输，实现了一个第一换流站可以连接的风电装置的数量增多，使得同一条输电线路可以传输较多的电能，在一定程度上减少了风电机组维护成本高的问题，同时简化的接线程度；另外，通过第一换流站将风电装置输出的电能转换为直流电进行传输，降低了传输过程中电能的损耗。

本实施例公开了一种输电系统，其结构示意图如图1所示，包括：

风电装置11，第一换流站12及第二换流站13。

其中，第一换流站12的结构示意图如图3所示，包括：

第一高压配电装置121，第一变压器122及第一换流器123。

第一高压配电装置121与风电装置连接，用于保护第一换流站；

第一变压器122与第一高压配电装置连接，用于将风电装置输出的第二电压等级的电能提升为第三电压等级，其中，第三电压等级的电压标准高于第二电压等级的电压标准；

第一换流器123与第一变压器连接，用于将第三电压等级的电能转换为直流电能。

第一高压配电装置是一个组合电器，由不少于一种电气结构组成，不少于一种电气结构被封闭在接地的金属体内组成，内部具有一定的压力，并且为绝缘装置。由于第一高压配电装置既封闭又组合，故占地面积小，占用空间少，不受外界环境影响，不产生噪声和无线电干扰，且维护工作量少。

第一高压配电装置至少包括：第一断路器。

第一断路器与第一变压器连接，用于保护第一变压器。

另外，第一高压配电装置还可以包括：第一隔离开关。

第一隔离开关与风电装置连接，用于保护风电装置与第一换流站之间的线路。

由于风电装置传输至第一换流站的电能为第二电压等级的电能，那么，在风电装置与第一换流站之间就需要能够传输第二电压等级的电能的线路，为了保证第二电压等级的电能能够顺利由风电装置传输至第一换流站，就需要有第一隔离开关对风电装置与第一换流站之间的线路进行传输。

其中，风电装置与第一换流站之间的线路为第二电压等级的海缆线路，具体的，若第二电压等级为66kv，则风电装置与第一换流站之间的线路为66kv海缆线路。

第一换流器能够将交流电能转换为直流电能，具体的，可以将第三电压等级的交流电能转换为直流电，如：将交流电能经过第一换流器转换为250kv直流电能，320kv直流电能，400kv直流电能，或者，500kv直流电能。

若将交流电能转换为250kv直流电能，则对应的第一换流器为250kv换流器；若将交流电能转换为320kv直流电能，则对应的第一换流器为320kv换流器；若将交流电能转换为400kv直流电能，则对应的第一换流器为400kv换流器；若将交流电能转换为500kv直流电能，则对应的第一换流器为500kv换流器。

另外，若将交流电能转换为250kv直流电能，那么，对应的，第一换流站与第二换流站之间的线路为250kv高压直流海缆线路，同样的，若将交流电能转换为400kv直流电能，那么，对应的，第一换流站与第二换流站之间的线路为400kv高压直流海缆线路。

进一步的，第一换流器可以为整流器。

本实施例公开的输电系统，包括：风电装置，用于输出由第一电压等级提升为第二电压等级的电能，第二电压等级的电压标准高于第一电压等级的电压标准；第一换流站，与风电装置连接，用于获取风电装置输出的第二电压等级的电能，并将第二电压等级的电能转换为直流电能进行输出；第二换流站，与第一换流站连接，用于获取第一换流站输出的直流电能，将直流电能转换为交流电能，输出至配电系统。本方案通过第一换流站可直接获取风电装置输出的升压后的电能，并对其进行换流处理后将其传输，实现了一个第一换流站可以连接的风电装置的数量增多，使得同一条输电线路可以传输较多的电能，在一定程度上减少了风电机组维护成本高的问题，同时简化的接线程度；另外，通过第一换流站将风电装置输出的电能转换为直流电进行传输，降低了传输过程中电能的损耗。

本实施例公开了一种输电系统，其结构示意图如图1所示，包括：

风电装置11，第一换流站12及第二换流站13。

其中，第二换流站13的结构示意图如图4所示，包括：

第二换流站13包括：第二换流器131，第二变压器132。

第二换流器131与第一换流站连接，用于将第一换流站输出的直流电能转换为交流电能；

第二变压器132与第二换流器连接，用于将交流电能的电压等级提升为第四电压等级，其中，第四电压等级的电压标准高于第三电压等级的电压标准。

在第二换流站中，第二换流器与第一换流站相连，具体的，可以为：第二换流站中的第二换流器通过线缆与第一换流站中的第一换流器连接，即在第一换流站中，通过第一换流器将交流电能转换为高压直流电能，并通过线缆传输该高压直流电能，在该高压直流电能到达第二换流器站时，第二换流站的第二换流器直接接收该高压直流电能，并将该高压直流电能转换为交流电，以便于将该交流电传输至配电系统，由配电系统直接对交流电进行传输或分配等，能够使配电系统直接使用获取到的电能。

优选的，第二换流器为逆变器。

第二变压器用于用于将第二换流器接收并转换的交流电的电压等级提升。

例如：第一换流站输出的直流电为250kv直流电，经过第一换流站与第二换流站之间的250kv高压直流海缆线路传输至第二换流站，第二换流站将直流电转换为交流电，并经过第二变压器将电能的电压等级提升，如：提升为500kv的交流电，之后第二换流站输出500kv的交流电，经过500kv高压交流线缆将该500kv的交流电输送至配电系统，以完成输电。

进一步的，第二换流站中还可以包括：

第二高压配电装置，其余配电系统连接，用于保护配电系统。

具体的，在第二换流站中，与第一换流站通过线缆连接的一侧无需高压配电装置，而与配电系统通过线缆连接的一侧属于整个第二换流站中的高压侧，需要在第二换流站中的高压侧配置一个第二高压配电装置，以实现对高压侧器件与线路的保护。

另外，第一换流站可以为：海上高压柔性直流换流站，第二换流站可以为：岸上高压柔性直流换流站。

本实施例公开的输电系统，包括：风电装置，用于输出由第一电压等级提升为第二电压等级的电能，第二电压等级的电压标准高于第一电压等级的电压标准；第一换流站，与风电装置连接，用于获取风电装置输出的第二电压等级的电能，并将第二电压等级的电能转换为直流电能进行输出；第二换流站，与第一换流站连接，用于获取第一换流站输出的直流电能，将直流电能转换为交流电能，输出至配电系统。本方案通过第一换流站可直接获取风电装置输出的升压后的电能，并对其进行换流处理后将其传输，实现了一个第一换流站可以连接的风电装置的数量增多，使得同一条输电线路可以传输较多的电能，在一定程度上减少了风电机组维护成本高的问题，同时简化的接线程度；另外，通过第一换流站将风电装置输出的电能转换为直流电进行传输，降低了传输过程中电能的损耗。

本实施例公开了一种输电系统，其结构示意图如图1所示，包括：

风电装置11，第一换流站12及第二换流站13。

其中，风电装置11的结构示意图如图5所示，包括：

风力发电机111，第三变压器112及第三高压配电装置113。

风力发电机111用于输出电能；

第三变压器112与风力发电机相连，用于将风力发电机输出的电能由第一电压等级提升为第二电压等级；

第三高压配电装置113与第三变压器相连，用于保护第三变压器。

具体的，第三变压器可以设置在风力发电机的机舱内或塔筒平台上，具体可以为塔筒下段内平台上；第三高压配电装置设置在风力发电机的塔筒平台上，其示意图如图5所示，包括：风力发电机111，第三变压器112，第三高压配电装置113。

本实施例公开的输电系统，包括：风电装置，用于输出由第一电压等级提升为第二电压等级的电能，第二电压等级的电压标准高于第一电压等级的电压标准；第一换流站，与风电装置连接，用于获取风电装置输出的第二电压等级的电能，并将第二电压等级的电能转换为直流电能进行输出；第二换流站，与第一换流站连接，用于获取第一换流站输出的直流电能，将直流电能转换为交流电能，输出至配电系统。本方案通过第一换流站可直接获取风电装置输出的升压后的电能，并对其进行换流处理后将其传输，实现了一个第一换流站可以连接的风电装置的数量增多，使得同一条输电线路可以传输较多的电能，在一定程度上减少了风电机组维护成本高的问题，同时简化的接线程度；另外，通过第一换流站将风电装置输出的电能转换为直流电进行传输，降低了传输过程中电能的损耗。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。