本發(fā)明屬于直流輸電領(lǐng)域，具體涉及一種多端高壓直流輸電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
傳統(tǒng)直流輸電的換流器采用由晶閘管構(gòu)成、基于電網(wǎng)換相的換流器(LCC)，由LCC構(gòu)成的多端直流輸電系統(tǒng)能實現(xiàn)多電源供電和多落點受電，但由于該技術(shù)需要所連接的交流系統(tǒng)提供相對穩(wěn)定的換相電壓，與兩端LCC直流系統(tǒng)一樣，只適用于具有一定短路比的電力系統(tǒng)，不能向弱交流系統(tǒng)和無源負荷中心供電。隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，基于電壓源換流器的高壓直流輸電(VSC-HVDC)的研究日趨成熟，并投入商業(yè)運行。與傳統(tǒng)基于LCC的直流輸電比較，VSC-HVDC可以工作在無源逆變狀態(tài)，向弱交流系統(tǒng)和無源系統(tǒng)供電，實現(xiàn)有功功率和無功功率的傳輸，提高交流系統(tǒng)穩(wěn)定性，輸出電壓波形好、功率因數(shù)高、諧波小。但VSC電壓等級和額定電流受制于IGBT器件的發(fā)展，目前仍無法滿足超高壓大容量長距離輸電需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種由LCC與VSC構(gòu)成的串并聯(lián)混合型多端高壓直流輸電系統(tǒng)，其中存在LCC與VSC串聯(lián)支路，而該串聯(lián)支路與其余LCC端為并聯(lián)關(guān)系，從而對VSC實現(xiàn)了均壓和分流，滿足VSC電壓和電流限制條件。本系統(tǒng)能綜合LCC高壓大容量遠距離輸電的優(yōu)勢及VSC向弱系統(tǒng)及無源系統(tǒng)供電的優(yōu)勢，為多端直流輸電系統(tǒng)提供了一種嶄新的思路。本發(fā)明提供一種多端高壓直流輸電系統(tǒng)，所述系統(tǒng)為用于高壓大容量遠距離輸電和向弱交流系統(tǒng)或無源系統(tǒng)負荷中心供電的電網(wǎng)換相換流器LCC與電壓源換流器VSC構(gòu)成的六端串并聯(lián)混合型單極直流輸電系統(tǒng)。所述多端高壓直流輸電系統(tǒng)包括特高壓整流站1、特高壓整流站2、特高壓逆變站1、特高壓逆變站2、超高壓逆變站3和VSC逆變站4；所述特高壓整流站1、特高壓整流站2、特高壓逆變站1、特高壓逆變站2和超高壓逆變站3為基于晶閘管的換流器；所述VSC逆變站4為基于IGBT全控可關(guān)斷器件的換流器；所述特高壓整流站1、2和特高壓逆變站1、2并聯(lián)組成四端特高壓直流輸電系統(tǒng)；所述超高壓逆變站3與VSC逆變站4串聯(lián)后，作為一個整體與特高壓逆變站2并聯(lián)，用于為VSC逆變站4分壓和均流；所述特高壓整流站1、2和特高壓逆變站1、2用于高壓大容量遠距離輸電；所述VSC逆變站4用于向弱交流系統(tǒng)或無源系統(tǒng)負荷中心供電；所述特高壓整流站1、2與兩個特高壓逆變站之一均采用定直流電流控制；另一個所述特高壓逆變站采用定熄弧角控制，作為電壓控制站；所述超高壓逆變站3采用定直流電流控制，用于控制和調(diào)整流經(jīng)所述超高壓逆變站3和VSC逆變站4的直流電流；所述VSC逆變站4采用定直流電壓和定交流電壓控制；所述VSC逆變站4通過改變調(diào)制波的調(diào)制系數(shù)控制交流電壓；通過改變調(diào)制波的相位控制直流電壓。與現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明達到的有益效果是：本發(fā)明提出了一種直流輸電系統(tǒng)，通過LCC-VSC串聯(lián)支路整體并聯(lián)接入到LCC并聯(lián)多端系統(tǒng)的形式，完成了對VSC換流站的均壓和分流，在實現(xiàn)高壓大容量遠距離送電的同時，VSC換流站又能向弱系統(tǒng)或無源系統(tǒng)送電，從而能將兩種換流器的優(yōu)勢綜合利用，為未來多端直流輸電系統(tǒng)的發(fā)展提供了一個嶄新的思路。兩個特高壓整流站具有很大的輸送容量，能將鄰近的大型能源基地的電能集中起來送往遠方負荷中心；逆變站1和逆變站2同樣作為特高壓換流站，既能給電力需求高的大型工業(yè)中心、人口密集城市供電，而VSC換流站的接入，又能實現(xiàn)向弱交流系統(tǒng)或者孤島等無源系統(tǒng)送電。本發(fā)明提出的一種高壓直流輸電系統(tǒng)可以應(yīng)用的場合包括：(1)從能源基地輸送電力到遠方的幾個負荷中心；(2)在大城市和工業(yè)中心，由于架空線路走廊不能解決而必須使用電纜，或短路容量受到限制不宜采用交流供電時，利用直流輸電向這些地方的若干個換流站供電；(3)直流輸電線路中間分別接入負荷或電源；(4)利用直流線路實現(xiàn)幾個孤立交流系統(tǒng)的非同期聯(lián)絡(luò)；(5)連接分布式發(fā)電系統(tǒng)等。附圖說明圖1為本發(fā)明提供的六端串并聯(lián)混合型單極直流輸電系統(tǒng)具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳細說明。實施例如圖1所示，本發(fā)明提出的一種高壓直流輸電系統(tǒng)中，包括：兩組十二脈動換流器串聯(lián)的特高壓整流站1、2和特高壓逆變站1、2中，每組十二脈動換流器額定直流電壓400kV，每個站額定直流電壓800kV。超高壓逆變站3為一組十二脈動換流器，額定直流電壓660kV。VSC逆變站4額定直流電壓140kV。特高壓整流站1、2額定電流2000A，特高壓逆變站1、2額定電流1500A，超高壓逆變站3和VSC逆變站4額定電流1000A。特高壓整流站1、2和特高壓逆變站1、2并聯(lián)組成四端特高壓直流輸電系統(tǒng)，660kV超高壓逆變站3以及VSC逆變站4互為串聯(lián)后，作為一個整體與特高壓逆變站2并聯(lián)，通過這種串聯(lián)和并聯(lián)的方法，達到了為VSC逆變站4分壓和均流的效果，實現(xiàn)了VSC的接入?；旌隙喽酥绷鬏旊娤到y(tǒng)的控制思路與傳統(tǒng)多端直流輸電相同，在并聯(lián)方式下選擇一個換流站維持系統(tǒng)正常運行的直流電壓，其他換流站控制直流電流；在串聯(lián)方式下由一個換流站維持系統(tǒng)正常運行的直流電流，其余換流站控制直流電壓。對于本系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)運行時特高壓整流站1、2和特高壓逆變站1均采用定直流電流控制，特高壓逆變站2采用定熄弧角控制，作為電壓控制站，在這種方式下4端特高壓直流輸電系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行；超高壓逆變站3和VSC逆變站4相當于串聯(lián)方式，兩個站電流相等，超高壓逆變站3采用定直流電流控制，通過它的控制能調(diào)整流經(jīng)所述超高壓逆變站3和VSC逆變站4的直流電流。VSC逆變站4采用定直流電壓和交流電壓控制方式，其中，交流電壓相位的控制可以通過改變調(diào)制波的調(diào)制系數(shù)來實現(xiàn)；直流電壓的控制可以通過改變調(diào)制波的相位來實現(xiàn)。本發(fā)明設(shè)計的輸電系統(tǒng)，并聯(lián)系統(tǒng)中由一個換流站控制直流電壓，串聯(lián)支路中由LCC換流站控制直流電流，VSC換流站控制直流電壓，無論是串聯(lián)支路還是并聯(lián)系統(tǒng)均能維持直流電壓和直流電流的穩(wěn)定性。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于：兩個特高壓整流站具有很大的輸送容量，能將鄰近的大型能源基地的電能集中起來送往遠方負荷中心；逆變站1和逆變站2同樣作為特高壓換流站，能給電力需求高的大型工業(yè)中心、人口密集城市供電；而VSC換流站的接入，能實現(xiàn)向弱交流系統(tǒng)或者孤島等無源系統(tǒng)送電。本發(fā)明也可以根據(jù)具體工程進行調(diào)整，各換流站均配置換流變壓器、交流濾波器、直流濾波器、平波電抗器。最后應(yīng)當說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。