CN104852401B - 一种混合直流输电系统、控制方法及潮流反转控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合直流输电系统，第一组晶闸管换流器单元和第二组晶闸管换流器单元分别通过变压器连接同一个送端交流电网，或者分别连接不同的送端交流电网；逆变换流站由至少一组电压源型换流器组成，其正负两端直流线路分别装有第一开关元件，第四开关元件，同时在正负两端直流线路再分别通过第二开关元件，第三开关元件并联交叉接线到对端直流线路上；两端换流站通过两条直流线路连接。本发明还公开了混合直流输电系统控制方法及混合直流输电系统潮流反转控制方法。本发明兼具传统直流造价低以及柔性直流控制灵活等优点。

Description

一种混合直流输电系统、控制方法及潮流反转控制方法

技术领域

本发明涉及混合直流输电领域，尤其涉及一种混合直流输电系统、控制方法及潮流反转控制方法。

背景技术

高压直流输电系统可分为两种类型：基于晶闸管技术的传统直流输电系统(LCC-HVDC)；基于全控型电力电子器件技术的柔性直流输电系统(Flexible-HVDC)。传统直流输电系统(LCC-HVDC)成本低，损耗小，运行技术成熟，目前，世界上正在运行的直流输电系统几乎都是LCC-HVDC系统，但传统直流输电系统(LCC-HVDC)存在逆变侧易换相失败，对交流系统的依赖性强；吸收大量无功，换流站占地面积大等缺点。而新一代的柔性直流输电系统(Flexible-HVDC)则能够实现有功功率及无功功率解耦控制、可以向无源网络供电、结构紧凑占地面积小、不存在换相失败故障等优点，但也存在成本高昂，无法有效的处理直流侧故障等缺陷。因此结合传统直流输电和柔性直流输电的混合直流输电将具有工程应用前景。本发明涉及的混合直流输电系统一端为基于晶闸管技术的LCC-HVDC，一端为全控型电力电子器件构成的电压源型换流器，目前混合两端直流输电系统的拓扑结构主要有如图1所示的对称单极接线的混合两端直流输电系统和图2所示的对称双极接线的混合两端直流输电系统，图1或图2中的电压源型换流器与LCC-HVDC的位置可以互换。该系统结合了传统直流输电损耗小、运行技术成熟以及柔性直流输电可以向无源网络供电、不会发生换相失败的优点，但也存在以下缺点：不能充分利用换流器，实现潮流的优化控制，如图1所示的系统中若一个晶闸管换流器故障，则由于缺乏电流通路，整个系统功率输送将被迫中断。由于传统直流的换流器均采用晶闸管换流器，电流方向不能改变，潮流反转时只能改变电压极性，而电压源型换流器潮流反转时只能改变直流电流方向、不能改变直流电压极性，因此混合两端直流输电系统的潮流一般不能改变。此外当多个交流电网之间需要通过直流来交换功率时，若采用晶闸管换流器接入如图1所示的系统，形成三端系统，则需要额外增加两个晶闸管换流器，增加了额外投资。

发明内容

本发明的目的：在于提供一种混合直流输电系统、控制方法及潮流反转控制方法，结合了基于晶闸管换流器以及基于电压源换流器的直流输电拓扑的优点，可以充分利用换流器实现潮流的优化利用。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：一种混合直流输电系统，包括用于连接送端交流电网的送端换流站、用于连接收端交流电网的收端换流站以及用于连接送端换流站和收端换流站的直流输电线路；其特征在于：所述送端换流站为整流换流站，收端换流站为逆变换流站；所述整流换流站用于将送端交流电网的三相交流电转换为直流电后通过直流输电线路传送给逆变换流站；所述逆变换流站用于将直流电转换为三相交流电后输送给收端交流电网；所述整流换流站包括相串联的第一组晶闸管换流器单元与第二组晶闸管换流器单元；第一组晶闸管换流器单元与第二组晶闸管换流器单元的串联节点连接接地极，或者不连接接地极；第一组晶闸管换流器单元和第二组晶闸管换流器单元分别通过变压器连接送端交流电网。同一个交流电网，或者分别连接一个交流电网；

逆变换流站通过变压器连接收端交流电网；逆变换流站由至少一组电压源型换流器组成，电压源型换流器正负两端分别装有第一开关元件S1和第四开关元件S4，同时在正负两端直流输电线路再分别通过第二开关元件S2和第三开关元件S3并联交叉接线到对端直流输电线路上。

作为本发明进一步改进的技术方案，第一组晶闸管换流器单元和第二组晶闸管换流器单元分别通过变压器连接同一个送端交流电网，或者分别连接不同的送端交流电网。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述晶闸管换流器单元包括晶闸管阀组；或者包括晶闸管阀组与旁通开关并联连接；或者包括晶闸管阀组与旁通开关及刀闸组件，晶闸管阀组与旁通开关并联连接，并联后的单元两端分别和连接刀闸的一端相连，连接刀闸的另一端并联旁通刀闸。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述晶闸管阀组为六脉动桥式电路，或者十二脉动桥式电路，或者双十二脉动桥式电路；所述电压源换流器为两电平换流器，或二极管箝位型三电平换流器，或模块化多电平换流器MMC，或混合多电平换流器HMC或级联式两电平换流器CTL。

作为本发明进一步改进的技术方案，当所述相串联的两组晶闸管换流器单元在其中一个发生故障时，另一个可以在线退出，或离线退出；在一个晶闸管换流器单元退出运行后，逆变换流站的电压源换流器保持运行模式不变，或者进入降压运行模式。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述开关元件是指隔离刀闸，或直流断路器，或隔离刀闸与直流断路器两者的组合。

作为本发明进一步改进的技术方案，在电压源型换流器的正负两端均安装有平波电抗器；所述安装在正负两端直流输电线路的同一个位置的开关元件(S1,S4)既可以安装在平波电抗器与换流器之间，也可以安装在直流输电线路与平波电抗器之间。

为实现上述技术目的，本发明采取的另一种技术方案为：一种采用上述的混合直流输电系统的混合直流输电系统控制方法，其特征在于：

根据运行需要，操作第一开关元件S1，第二开关元件S2第三开关元件S3，第四开关元件S4，形成由所述第一组晶闸管换流器单元和第二组晶闸管换流器单元所组成的第一输电系统，并且形成由所述电压源型换流器和至少一组晶闸管换流器单元所组成的第二输电系统；

第一组晶闸管换流器单元与第二组晶闸管换流器单元连接于不同交流电网；所述第一开关元件S1闭合与第二开关元件S2闭合，第三开关元件S3断开与第四开关元件S4断开形成第一电流通路；或者第一开关元件S1断开与第二开关元件S2断开，第三开关元件S3闭合与第四开关元件S4闭合形成第二电流通路；

所述第一组晶闸管换流器单元为整流单元或者逆变单元；

所述第二组晶闸管换流器单元为逆变单元或者整流单元；并且

有功功率从所述第一组晶闸管换流器单元所连交流电网经由所述第一组晶闸管换流器单元和所述第二组晶闸管换流器单元传输至所述第二组晶闸管换流器单元所连交流电网；或者有功功率从所述第二组晶闸管换流器单元所连交流电网经由所述第二组晶闸管换流器单元和所述第一组晶闸管换流器单元传输至所述第一组晶闸管换流器单元所连交流电网。

为实现上述技术目的，本发明采取的另一种技术方案为：一种采用上述的混合直流输电系统的混合直流输电系统潮流反转控制方法，其特征在于：

步骤一：降低直流系统的直流功率；

步骤二：将直流系统的直流电流降至零；

步骤三：断开正负两端直流线路上的第一开关元件S1，第四开关元件S4，同时闭合并联交叉接线到对端直流线路上的第二开关元件S2，第三开关元件S3，或者断开并联交叉接线到对端直流线路上的第二开关元件S2，第三开关元件S3，同时闭合正负两端直流线路上的第一开关元件S1，第四开关元件S4，反转直流系统的直流电压极性；

步骤四：电压源型换流器为整流单元/逆变单元，第一组换流器单元构成逆变单元/整流单元；或者第二组换流器单元构成逆变单元/整流单元；或者第一组换流器单元与第二组换流器单元共同构成逆变单元/整流单元。

作为本发明进一步改进的技术方案，在直流电压极性反转前需断开电压源型换流器所连变压器一次侧交流断路器；或者不需断开电压源型换流器所连变压器一次侧交流断路器。

本发明的有益效果：

1.本发明的拓扑结构兼具传统晶闸管换流器造价低、损耗低、可靠性强等优点，以及电压源换流器控制灵活、有功无功功率解耦控制、对交流系统依赖性低等优点；其中晶闸管换流器可以实现在线和离线投退，具有较高可靠性。

2.采用本发明的控制方法可以充分利用现有换流器实现各电网的潮流输送，既节省了投资，也提高了整个电网的安全。

附图说明

图1是对称单极接线的混合两端直流输电系统示意图。

图2是对称双极接线的混合两端直流输电系统示意图。

图3是本发明的一种送端位于不同电网，采用晶闸管换流器，受端采用电压源换流器构成的混合直流输电系统示意图。

图4是本发明的一种送端位于相同电网，采用晶闸管换流器，受端采用电压源换流器构成的混合直流输电系统示意图。

图5是本发明的一种送端为电压源换流器，受端位于相同电网，采用晶闸管换流器构成的混合直流输电系统示意图。

图6是本发明的一种送端为电压源换流器，受端位于不同电网，采用晶闸管换流器构成的混合直流输电系统示意图。

图7是本发明的晶闸管换流器单元结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。

本发明提供了一种混合直流输电系统及控制方法，同时适用于如图3所示的混合直流输电拓扑结构和图4，图5，图6所示的拓扑结构，各图中的交流电网G1,交流电网G2，交流电网G3分别代表不同的交流电网，各交流电网相应的等效阻抗分别为：Zs1，Zs2，Zs3。下面以图3为例进行说明。

实施例1：

参见图3，本一种混合直流输电系统，包括用于连接送端交流电网的送端换流站、用于连接收端交流电网的收端换流站以及用于连接送端换流站和收端换流站的直流输电线路；其特征在于：所述送端换流站为整流换流站，收端换流站为逆变换流站；所述整流换流站用于将送端交流电网的三相交流电转换为直流电后通过直流输电线路传送给逆变换流站；所述逆变换流站用于将直流电转换为三相交流电后输送给收端交流电网；所述整流换流站包括相串联的第一组晶闸管换流器单元与第二组晶闸管换流器单元；第一组晶闸管换流器单元与第二组晶闸管换流器单元的串联节点连接接地极，或者不连接接地极；第一组晶闸管换流器单元和第二组晶闸管换流器单元分别通过变压器连接送端交流电网。同一个交流电网，或者分别连接一个交流电网；

逆变换流站通过变压器连接收端交流电网；逆变换流站由至少一组电压源型换流器组成，电压源型换流器正负两端分别装有第一开关元件S1和第四开关元件S4，同时在正负两端直流输电线路再分别通过第二开关元件S2和第三开关元件S3并联交叉接线到对端直流输电线路上。

作为优选方案，第一组晶闸管换流器单元和第二组晶闸管换流器单元分别通过变压器连接同一个送端交流电网，分别连接不同的送端交流电网。所述晶闸管换流器单元包括晶闸管阀组；或者包括晶闸管阀组与旁通开关并联连接；或者包括晶闸管阀组与旁通开关及刀闸组件，晶闸管阀组与旁通开关并联连接，并联后的单元两端分别和连接刀闸的一端相连，连接刀闸的另一端并联旁通刀闸。所述晶闸管阀组为六脉动桥式电路，或者十二脉动桥式电路，或者双十二脉动桥式电路；所述电压源换流器为两电平换流器，或二极管箝位型三电平换流器，或模块化多电平换流器MMC，或混合多电平换流器HMC或级联式两电平换流器CTL。当所述相串联的两组晶闸管换流器单元在其中一个发生故障时，另一个可以在线退出，或离线退出；在一个晶闸管换流器单元退出运行后，逆变换流站的电压源换流器保持运行模式不变，或者进入降压运行模式。所述开关元件是指隔离刀闸，或直流断路器，或隔离刀闸与直流断路器两者的组合。在电压源型换流器的正负两端均安装有平波电抗器；所述安装在正负两端直流输电线路的同一个位置的开关元件(S1,S4)既可以安装在平波电抗器与换流器之间，也可以安装在直流输电线路与平波电抗器之间。

本实施例1中，如图3所示的混合直流输电拓扑结构包括：整流换流站和逆变换流站，两者通过两条直流输电线路相连；其中：整流换流站用于将送端交流电网的三相交流电转换为直流电后通过直流输电线路传送给逆变换流站；送端交流电网进站的母线上可能连接有无源滤波器，也可能没有,需根据系统工程条件来确定，在换流器由晶闸管换流器组成时，一般需要装设无源滤波器，有时还需要装设无功补偿电容器。

整流换流站由两组晶闸管换流器单元串联组成，其串联节点连接接地极，串联后的正负两端均通过平波电抗器与直流输电线路相连接；同时在直流线路与接地极之间并联有直流滤波器，与图1所示的拓扑结构所不同的是图3中相串联的两组晶闸管换流器单元位于不同换流站，且这两换流站位于两个不同的交流电网G1和交流电网G2。其中晶闸管换流器单元的结构如图7所示，图中1为晶闸管阀组，3为旁通开关，4为串联隔离刀闸，5为并联隔离刀闸。晶闸管换流器单元可能为晶闸管阀组，如图7(a)；或者为晶闸管阀组与旁通开关并联连接,如图7(b)；或者为晶闸管阀组与旁通开关及刀闸组件，晶闸管阀组与旁通开关并联连接，并联后的单元两端分别和连接刀闸的一端相连，连接刀闸的另一端并联旁通刀闸,如图7(c)，在图3中与晶闸管阀组并联的旁通开关或旁通开关及刀闸组件等效为Sy1,Sy2。

晶闸管阀组采用十二脉动桥式电路；其中，每个桥臂均由若干个晶闸管串联构成；晶闸管换流器采用定直流功率控制的策略。晶闸管换流器通过一台接线方式分别为Y0/Y/Δ的三绕组变压器与送端交流电网连接。变压器能够对送端交流系统的三相交流电进行电压等级变换，以适应所需的直流电压等级，变压器副边接线方式的不同为十二脉动桥式晶闸管阀组的上下两个六脉动换流桥提供相角差为30°的三相交流电，在正负两极变压器一次侧则分别装设有交流断路器Sa和Sb。

逆变换流站用于将直流电转换为三相交流电后输送给收端交流电网G3,其等效阻抗为Zs3；逆变换流站由一个电压源换流器组成，其正负两端直流线路的同一个位置分别装有一个开关元件S1，S4，同时在正负两端直流线路同一位置再分别通过一个开关元件S2、S3并联交叉接线到对端直流线路上；开关元件S1,S4既可以安装在平波电抗器与换流器之间，也可以安装在直流线路与平波电抗器之间，而开关元件S2、S3也需与之对应。电压源换流器通过一台接线方式为Y0/Δ的双绕组变压器与收端交流电网S2连接，在正负两极变压器一次侧则分别装设有交流断路器Sc，电压源换流器采用定直流电压和定无功功率控制策略控制。

在正向输送功率工作时，整流侧晶闸管换流器通过控制晶闸管触发角的大小来调整直流功率的大小，同时通过控制换流变压器的档位，使得触发角在一定范围，通过整流换流站将三相交流电转变为直流电；同时开关元件S1与S4处于合位，S1与S4可能为隔离刀闸，也可能为直流断路器，也可能为直流断路器与隔离刀闸的组合。直流电能在逆变侧电压源换流器的作用下将转化为三相交流电能并注入收端交流系统，其能够实现有功无功解耦控制，灵活控制输入到交流电网的有功功率以及无功功率。

在功率传输过程中，分别连接于交流电网G1与交流电网G2的两个晶闸管换流器单元，若其中一个发生故障，则其可以通过立即移相闭锁，同时闭合其并联旁路开关元件实现在线退出，而不影响另一正常运行的晶闸管换流器单元，继续维持功率传输。例如图3中连接于交流电网G1的晶闸管换流器发生故障，保护动作后可以在线合上旁通开关Sy1，同时闭锁退出连接于交流电网G1的晶闸管换流器，而连接于交流电网G2的晶闸管换流器单元可以继续维持运行，相应的，若连接于交流电网G2的晶闸管换流器发生故障，保护动作后可以在线合上旁通开关Sy2，同时闭锁退出连接于交流电网G2的晶闸管换流器，而连接于交流电网G1的晶闸管换流器单元可以继续维持运行。此时逆变站的电压源换流器保持运行模式不变，或者进入降压运行模式，整个系统可以继续运行。

实施例2：

如图3所示，相串联的第一组晶闸管换流器单元与第二组晶闸管换流器单元分别连接于交流电网G1,交流电网G2；当逆变站电压源型换流器出现故障退出运行，而交流电网G1有过剩功率，同时交流电网G2存在功率缺额，此时可以通过闭合第一开关元件S1，闭合第二开关元件S2，断开第三开关元件S3，断开第四开关元件S4形成第一电流通路，功率实现由交流电网G1向交流电网G2传输；此时第一组晶闸管换流器单元为整流单元；第二组晶闸管换流器单元为逆变单元，有功功率从第一组晶闸管换流器单元所连交流电网G1经由所述第一组晶闸管换流器单元，第一开关元件S1，第二开关元件S2和所述第二组晶闸管换流器单元传输至第二组晶闸管换流器单元所连的交流电网G2；也可以通过断开第一开关元件S1，断开第二开关元件S2，闭合第三开关元件S3，闭合第四开关元件S4形成第二电流通路，此时有功功率从第一组晶闸管换流器单元所连交流电网G1经由所述第一组晶闸管换流器单元，第三开关元件S3，第四开关元件S4和所述第二组晶闸管换流器单元传输至第二组晶闸管换流器单元所连的交流电网G2

相反，如果功率需由交流电网G2向交流电网G1传输，则此时第一组晶闸管换流器单元为逆变单元，第二组晶闸管换流器单元为整流单元；有功功率经由第一电流通路即从第二组晶闸管换流器单元所连交流电网G2经由所述第二组晶闸管换流器单元，第一开关元件S1，第二开关元件S2和所述第一组晶闸管换流器单元传输至所述第一组晶闸管换流器单元所连交流电网G1。也可以经由第二电流通路；此时有功功率从所述第二组晶闸管换流器单元所连交流电网G2经由所述第二组晶闸管换流器单元，第三开关元件S3，第四开关元件S4和所述第一组晶闸管换流器单元传输至所述第一组晶闸管换流器单元所连交流电网G1。

通过采用上述拓扑结构，在高压直流传输系统一端换流站发生故障的情况下，可以重复利用换流器来构建新的直流传输系统，实现有功功率仍可在两个交流电网之间传输。在功率短缺情况下，可以提高整个电网的安全。而图1所示的拓扑结构则不能构建新的直流传输系统，从而不能实现功率支援。

实施例3

本混合直流输电系统控制方法，包括以下步骤：

根据运行需要，操作第一开关元件S1，第二开关元件S2第三开关元件S3，第四开关元件(S4)，形成由所述第一组晶闸管换流器单元和第二组晶闸管换流器单元所组成的第一输电系统，并且形成由所述电压源型换流器和至少一组晶闸管换流器单元所组成的第二输电系统；

第一组晶闸管换流器单元与第二组晶闸管换流器单元连接于不同交流电网；所述第一开关元件S1闭合与第二开关元件S2闭合，第三开关元件S3断开与第四开关元件S4断开形成第一电流通路；或者第一开关元件S1断开与第二开关元件S2断开，第三开关元件S3闭合与第四开关元件S4闭合形成第二电流通路；

所述第一组晶闸管换流器单元为整流单元或者逆变单元；

所述第二组晶闸管换流器单元为逆变单元或者整流单元；并且

有功功率从所述第一组晶闸管换流器单元所连交流电网经由所述第一组晶闸管换流器单元和所述第二组晶闸管换流器单元传输至所述第二组晶闸管换流器单元所连交流电网；或者有功功率从所述第二组晶闸管换流器单元所连交流电网经由所述第二组晶闸管换流器单元和所述第一组晶闸管换流器单元传输至所述第一组晶闸管换流器单元所连交流电网。

实施例4

本混合直流输电系统潮流反转控制方法，包括以下步骤：

步骤一：降低直流系统的直流功率；

步骤二：将直流系统的直流电流降至零；

步骤三：断开正负两端直流线路上的第一开关元件S1，第四开关元件S4，同时闭合并联交叉接线到对端直流线路上的第二开关元件S2，第三开关元件S3，或者断开并联交叉接线到对端直流线路上的第二开关元件S2，第三开关元件S3，同时闭合正负两端直流线路上的第一开关元件S1，第四开关元S4，反转直流系统的直流电压极性；

步骤四：电压源型换流器为整流单元/逆变单元，第一组换流器单元构成逆变单元/整流单元；或者第二组换流器单元构成逆变单元/整流单元；或者第一组换流器单元与第二组换流器单元共同构成逆变单元/整流单元。

作为优选方案，在直流电压极性反转前需断开电压源型换流器所连变压器一次侧交流断路器；或者不需断开电压源型换流器所连变压器一次侧交流断路器。

随着电网的发展或由于紧急功率控制的需要，系统需由正向输送功率改为反向输送功率，本实施例中潮流反转过程进一步的优选方案包括如下步骤：

(1)获取自动潮流反转启动信号；

(2)以一定速率降低直流功率,直至直流电流降至最小电流；

(3)在直流电流降至最小电流时，停运直流；

(4)在直流停运后，将电压源型换流器所连变压器一次侧的交流断路器Sc断开，在交流断路器Sc断开后，断开正负两端直流线路上的开关元件S1，S4，在开关元件S1，S4均断开后，等待0～60分钟，合上开关元件S2，S3，最后重新合上交流断路器Sc；，直流电压极性反向并启动直流；

(5)在直流启动后，直流功率升至设定功率值时，功率反转过程完成。

上述潮流反转方案中：潮流反转功能启动信号是指由运行人员操作潮流反转功能所触发的启动；或由调度人员远程操作潮流反转功能所引起的启动；或由其他控制保护功能触发的启动。

上述潮流反转方案中：在潮流自动反转过程中，潮流自动反转功能可以被终止，潮流自动反转功能被终止后直流系统将保持终止时刻前的运行状态不变。

上述潮流反转方案中：潮流自动反转过程中，交流滤波器既可按照直流正常启停的无功控制逻辑投切，也可以保持已投入的滤波器的运行状态不变，不进行投切操作，运行人员可通过投退功能压板整定选择。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种混合直流输电系统，包括用于连接送端交流电网的送端换流站、用于连接收端交流电网的收端换流站以及用于连接送端换流站和收端换流站的直流输电线路；其特征在于：所述送端换流站为整流换流站，收端换流站为逆变换流站；所述整流换流站用于将送端交流电网的三相交流电转换为直流电后通过直流输电线路传送给逆变换流站；所述逆变换流站用于将直流电转换为三相交流电后输送给收端交流电网；所述整流换流站包括相串联的第一组晶闸管换流器单元与第二组晶闸管换流器单元；第一组晶闸管换流器单元与第二组晶闸管换流器单元的串联节点连接接地极，或者不连接接地极；第一组晶闸管换流器单元和第二组晶闸管换流器单元分别通过变压器连接同一个送端交流电网，或者分别连接不同的送端交流电网；

逆变换流站通过变压器连接收端交流电网；逆变换流站由至少一组电压源型换流器组成，电压源型换流器正负两端分别装有第一开关元件(S1)和第四开关元件（S4)，同时在正负两端直流输电线路再分别通过第二开关元件(S2)和第三开关元件（S3) 并联交叉接线到对端直流输电线路上；

当所述相串联的两组晶闸管换流器单元在其中一个发生故障时，发生故障的这个在线退出，或离线退出；在一个晶闸管换流器单元退出运行后，逆变换流站的电压源换流器保持运行模式不变，或者进入降压运行模式；

在电压源型换流器的正负两端均安装有平波电抗器；所述安装在正负两端直流输电线路的相同对应位置的开关元件(S1,S4)安装在平波电抗器与换流器之间，或者安装在直流输电线路与平波电抗器之间。

2.如权利要求1所述的一种混合直流输电系统，其特征在于：所述晶闸管换流器单元包括晶闸管阀组；或者包括晶闸管阀组与旁通开关并联连接；或者包括晶闸管阀组与旁通开关及刀闸组件，晶闸管阀组与旁通开关并联连接，并联后的单元两端分别和连接刀闸的一端相连，连接刀闸的另一端并联旁通刀闸。

3.如权利要求1或2所述的一种混合直流输电系统，其特征在于：所述晶闸管阀组为六脉动桥式电路，或者十二脉动桥式电路，或者双十二脉动桥式电路；所述电压源换流器为两电平换流器，或二极管箝位型三电平换流器，或模块化多电平换流器MMC，或混合多电平换流器HMC或级联式两电平换流器CTL。

4.如权利要求1或2所述的一种混合直流输电系统，其特征在于：所述开关元件是指隔离刀闸，或直流断路器，或隔离刀闸与直流断路器两者的组合。

5.一种采用权利要求1-4中任一项所述的混合直流输电系统的混合直流输电系统控制方法，其特征在于：

根据运行需要，操作第一开关元件(S1)，第二开关元件（S2) 第三开关元件(S3)，第四开关元件（S4)，形成由所述第一组晶闸管换流器单元和第二组晶闸管换流器单元所组成的第一输电系统，并且形成由所述电压源型换流器和至少一组晶闸管换流器单元所组成的第二输电系统；

第一组晶闸管换流器单元与第二组晶闸管换流器单元连接于不同交流电网；所述第一开关元件(S1) 闭合与第二开关元件（S2)闭合，第三开关元件(S3) 断开与第四开关元件（S4)断开形成第一电流通路；或者第一开关元件(S1) 断开与第二开关元件（S2)断开，第三开关元件(S3) 闭合与第四开关元件（S4)闭合形成第二电流通路；

所述第一组晶闸管换流器单元为整流单元或者逆变单元；

所述第二组晶闸管换流器单元为逆变单元或者整流单元；并且

有功功率从所述第一组晶闸管换流器单元所连交流电网经由所述第一组晶闸管换流器单元和所述第二组晶闸管换流器单元传输至所述第二组晶闸管换流器单元所连交流电网；或者有功功率从所述第二组晶闸管换流器单元所连交流电网经由所述第二组晶闸管换流器单元和所述第一组晶闸管换流器单元传输至所述第一组晶闸管换流器单元所连交流电网。

6.一种采用权利要求1-4中任一项所述的混合直流输电系统的混合直流输电系统潮流反转控制方法，其特征在于：

步骤一：降低直流系统的直流功率；

步骤二：将直流系统的直流电流降至零；

步骤三：断开正负两端直流线路上的第一开关元件(S1)，第四开关元件（S4)，同时闭合并联交叉接线到对端直流线路上的第二开关元件(S2)，第三开关元件（S3)，或者断开并联交叉接线到对端直流线路上的第二开关元件(S2)，第三开关元件（S3)，同时闭合正负两端直流线路上的第一开关元件(S1)，第四开关元件（S4)，反转直流系统的直流电压极性；

步骤四：电压源型换流器为整流单元/逆变单元，第一组换流器单元构成逆变单元/整流单元；或者第二组换流器单元构成逆变单元/整流单元；或者第一组换流器单元与第二组换流器单元共同构成逆变单元/整流单元；

在直流电压极性反转前需断开电压源型换流器所连变压器一次侧交流断路器；或者不需断开电压源型换流器所连变压器一次侧交流断路器。