CN101237149B

CN101237149B - 用于采用dc传输系统改善ac传输系统的方法和设备

Info

Publication number: CN101237149B
Application number: CN2007101672237A
Authority: CN
Inventors: S·W·埃克洛德
Original assignee: Electric Power Research Institute Inc
Current assignee: Electric Power Research Institute Inc
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2007-11-01
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2027-11-01
Also published as: US20080103630A1; JP4340924B2; CA2593903A1; MX2007013693A; KR20080039822A; JP2008118845A; EP1919054A2; EP1919054B1; KR100975482B1; EP1919054A3; CN101237149A; RU2343614C1; AR063450A1; US7518266B2; CA2593903C

Abstract

本发明涉及用于采用DC传输系统改善AC传输系统的方法和设备。一种将本地AC传输网络与周围的AC系统隔离的电力传输系统包括带有多个AC负载的AC负载中心、服务于该多个本地AC负载的配电网馈线以及用于向本地AC负载中心提供AC功率的至少一个远地电力发电站或其他功率源。在所述本地AC负载中心和所述远地电力发电站之间插入整个或部分DC传输环，用于通过将AC功率转化为DC功率而将从所述远地电力发电站接收的AC功率与所述本地AC负载中心隔离。基于负载要求将DC功率再次转化为AC功率，并且所述配电网馈线提供该AC功率，同时所有的本地AC负载与所述远地电力发电站隔离。

Description

用于采用DC传输系统改善AC传输系统的方法和设备

技术领域

本发明涉及采用DC传输系统改善AC传输系统的调度能力(dispatchability)、系统稳定性和功率流控制能力的方法和设备。

背景技术

通常由本地发电(即，位于负载中心内部或紧邻负载中心)和来自远地发电源的长距离高压AC或DC传输线的组合通过本地AC网络为综合负载中心(例如，大市区或具有相当大的连续负载的地理区域)提供服务。所述区域经常被高压AC环包围或部分包围。在某些情况下，通过本地AC网络馈送或“转送(wheel)”运往其他远地负载中心的功率。图1对其给出了示意性说明。这一布局易受服务于顺次级联到所述本地区域的区域的一个或多个长距离线路上的停电或故障事件所导致的电压稳定性和供电中断的影响。此外，还难以控制长距离线路或本地网络的负载。其通常需要添加昂贵的AC控制器，例如，统一功率流控制器(UPFC)或其他灵活的AC传输系统(FACTS)装置。处于这种情况下的区域性电力网或本地负载中心未受隔离并且不可控制。

一种局部解决方案是通过位于负载附近的小型分布式发电机组为区域性网络或负载中心提供全部服务，所述小型分布式发电机组例如经由AC环连接至所述网络并以统一的方式受到控制，如图2所示。将根据需要对发电机进行调度，使之服务于就近的负载，并且将在整个负载循环内对发电机进行斜升和斜降操作。这样受到远地传输线上的事件的影响更小。但是，这样的解决方案具有很多困难，包括小发电机的成本以及将其布置到居民区内的难度。此外，这种解决方案没有提供转送大量功率通过该区域。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种利用多馈入/馈出布局中的可控AC-DC转换器为诸如大城市的区域性网络或本地负载中心供电的分级受控DC传输环或局部环。这提供了非常稳定的AC-DC-AC功率输送网络，该网络为所有被馈给的负载提供完全可控的功率，与此同时，同时控制所有输入和输出AC和/或DC线路上的功率流。

根据本发明的一个实施例，一种DC电力传输系统将本地AC传输网络与周围的AC系统隔离。提供了本地AC负载中心，其具有多个本地AC负载以及服务于该多个本地AC负载的一个或多个配电网馈线(distribution feeder)。可以提供远地AC负载。至少一个远地电力发电站通过AC传输线向所述本地AC负载中心和/或所述远地AC负载提供AC功率，并且在所述本地AC负载中心与所述远地电力发电站和所述远地负载之间至少部分地插入其上具有多个DC负载的DC传输环或局部环。所述DC传输环将从所述远地电力发电站接收的AC功率与所述本地AC负载中心隔离。第一多个AC/DC转换器与位于所述本地AC负载中心外部的DC传输环电接口连接，用于将来自所述远地发电站的AC功率转化为在DC传输环上流动的DC功率，并使该DC功率可用于DC传输环上的该多个DC负载中的其他的至少一些。第二多个AC/DC转换器与所述DC传输环电接口连接，用于将来自所述DC传输环的DC功率转化为AC功率，所述AC功率被路由至本地AC负载或远地负载。将位于所述本地AC负载中心内的该一个或多个配电网馈线通过所述第二多个AC/DC转换器电连接至所述DC传输环，用于向所述本地AC负载中心提供AC功率，同时将所有的本地AC负载与所述远地电力发电站隔离。将位于所述本地AC负载中心之外的传输线通过所述第二多个AC/DC转换器电连接到所述DC传输环，用于向远地负载提供AC功率，同时将所有的本地AC负载与这一功率传递操作隔离。

根据本发明的另一实施例，在所述DC传输环上的预定位置插入多个隔离DC-DC转换器，用于隔离所述DC传输环上的故障，以防止所述故障干扰所述系统，或引起整个系统的崩溃。

根据本发明的另一实施例，将至少一个本地AC功率发电机通过所述DC传输环电连接到所述AC负载中心。

根据本发明的另一实施例，借助于从由高压(HV)或超高压(EHV)构成的传输线组选出的传输线，将由所述远地电力发电站产生的AC功率传输至本地网络，并且所述传输线可以是架空的或地下的。

根据本发明的另一实施例，受控AC/DC转换器引导预计从所述远地电力发电站流至相对于所述本地AC负载中心处于远地的市场的功率跨越所述DC传输环。

根据本发明的另一实施例，所述系统包括位于所述本地AC负载中心内、与所述DC传输环电连通的至少一个DC功率源。所述DC传输环将所述DC功率源与所述AC负载隔离，并提供所述DC源的受控调度。

根据本发明的另一实施例，存在位于所述本地AC负载中心内与所述DC传输环电连通的多个不同的分布式发电DC功率源。所述DC传输环将所述DC功率源与所述AC负载隔离，并提供所述DC源的受控调度。

根据本发明的另一实施例，所述AC-DC转换器为电压源转换器。

根据本发明的另一实施例，多个不同的分布式发电DC功率源位于所述本地AC负载中心内与所述DC传输环电连通并选自由燃料电池、微涡轮机、太阳能光电装置、电池和DC微电力网构成的组。所述DC传输环将所述DC功率源与所述AC负载隔离，并提供所述DC源的受控调度。

根据本发明的另一实施例，第二DC传输环与所述系统互连并遵循类似的但不连续的路线以供后备之用。

根据本发明的另一实施例，提供了一种将本地AC传输网络与周围的AC系统隔离的DC电力传输系统，其包括具有多个AC负载的AC负载中心、服务于该多个AC负载的AC配电网馈线、具有多个DC负载的本地DC负载中心以及服务于该多个DC负载的DC配电网馈线。至少一个远地电力发电站向所述本地AC负载中心提供AC功率。在所述本地AC和DC负载中心与所述远地电力发电站之间至少部分地插入其上具有多个DC负载的DC传输环。所述DC传输环将从所述远地电力发电站接收的AC功率与所述本地AC和DC负载中心隔离。第一多个AC/DC转换器在所述本地AC负载中心外部与所述DC传输环电接口连接，用于将来自所述发电站的AC功率转化为DC功率，并使在AC/DC转换器之一处转换的DC功率可用于所述DC传输环上的该多个DC负载中的其他的至少一些。第二多个AC/DC转换器在所述AC本地负载中心之内与所述DC传输环电接口连接，用于将来自所述DC传输环的DC功率转化为提供给AC负载的AC功率。将位于所述本地AC负载中心内的AC配电网馈线通过所述第二多个AC/DC转换器电连接到所述DC传输环，用于向所述本地AC负载中心提供AC功率，同时所有本地负载与所述远地电力发电站隔离。将位于所述本地DC负载中心内的DC配电网馈线通过所述第二多个AC/DC转换器电连接到所述DC传输环，用于向所述DC传输环提供DC功率。

根据本发明的另一实施例，多个不同的分布式发电DC功率源位于所述本地AC传输网络内与所述DC传输环电连通。所述DC传输环将所述DC功率源与所述AC负载隔离，并提供所述DC源的受控调度。

一种根据本发明的实施例的将本地AC传输网络与周围的AC系统隔离的方法，其包括一种系统，所述系统具有带有多个AC负载的AC负载中心、服务于该多个本地AC负载的一个或多个配电网馈线以及用于向本地AC负载中心提供AC功率的至少一个远地电力发电站。所述方法包括以下步骤：在所述本地AC负载中心和所述远地电力发电站之间至少部分地插入其上具有多个DC负载的DC传输环，并且将通过所述DC传输环从所述远地电力发电站接收的AC功率与所述本地AC负载中心隔离。将来自所述发电站的AC功率转化为DC功率，并使其可用于所述DC传输环上的该多个DC负载中的其他的至少一些。

将来自所述DC传输环的DC功率转化为AC功率；使所述AC功率分布于所述本地AC负载中心之内，同时将所有的本地AC负载与所述远地电力发电站隔离。

根据本发明的另一实施例，所述方法包括在所述DC传输环上的预定位置插入多个隔离DC-DC转换器用于隔离所述DC传输环上的故障以防止所述故障干扰所述系统的步骤。

根据本发明的另一实施例，所述方法包括将至少一个本地AC功率发电机电连接至处于所述DC传输环之内的AC负载中心的步骤。

根据本发明的另一实施例，所述方法包括引导预计从所述远地电力发电站流至相对于所述本地AC负载中心处于远地的市场的功率跨越所述DC传输环的步骤。

根据本发明的另一实施例，所述方法包括提供位于所述本地AC传输网络上与所述DC传输环电连通的至少一个DC功率源的步骤。

根据本发明的另一实施例，所述方法包括提供位于所述本地AC传输网络内与所述DC传输环电连通的多个不同的分布式发电DC功率源的步骤。

根据本发明的另一实施例，所述方法包括提供位于所述本地AC传输网络内与所述DC传输环电连通并且选自由燃料电池、微涡轮机、太阳能光电装置、电池和DC微电力网构成的组的多个不同的分布式发电DC功率源的步骤。

根据本发明的另一实施例，所述方法包括提供与所述系统互连并且遵循类似的但不连续的路线以供后备之用的第二DC传输环的步骤。

附图说明

本发明的一些目的如上文所述。通过结合下述附图对本发明的说明，本发明的其他目的和优点将变得显而易见，在图中：

图1是典型AC网络的示意图；

图2是控制AC网络内和通过AC网络的负载流的问题的部分解决方案的示意图；

图3是根据本发明的实施例的系统的示意图，其示出了该系统如何通过在本地AC传输网络(负载和发电机)和外部AC电力网之间插DC传输环而将本地AC传输网络与周围的其余AC系统隔开；以及

图4是示出了根据本发明的实施例的系统如何提供其他类型的本地发电和负载的集成的示意图。

具体实施方式

如上所述，图1示出了典型的AC网络，其包括由几条高压(HV)或超高压(EHV)AC传输线2馈电或横断的本地AC负载中心或区域1。远地发电站3(例如，核电站或燃煤发电站)产生的电力在本地AC负载中心内被消耗或者通过本地AC负载中心被转送至更远的市场4。附近的或“本地的”发电站5也为本地和/或远地市场提供电力。通过欧姆定律调节这一本地和延伸的AC网络中的功率流，即，其并没有被有效控制。功率流向电阻最低的路径，可能导致输配电资源的利用不足和/或过载。HV或EHV馈线上的故障可能级联到本地AC传输网络内，引起停机。由于通过所述网络从远地发电至远地负载的未经调节的流量，可能在本地AC传输网络内出现电压不稳定或崩溃。

图2示出了控制AC网络1内和通过AC网络1的负载流的问题的局部解决方案。在这种情况下，完全通过处于负载附近的小型、分布式AC发电机5为所述区域性网络或负载中心服务，并且所述区域性网络或负载中心连接至本地网络并以统一的方式，例如经由AC环(未示出)进行控制。根据需要调度本地发电机5以服务于就近负载，并且可以在整个负载循环内被斜升和斜降。由于不存在与外部AC电力网的显著连接，因而不会存在与流经本地AC传输网络的预定或未预定的功率相关的问题。

现在参考图3，本发明的优选实施例示出了系统10，其通过在本地AC传输网络(AC负载和发电机)和外部AC电力网之间插入DC传输环将本地AC传输网络与周围的AC系统的其余部分完全隔离。系统10包括本地AC负载中心或区域11，主要通过几条高压(HV)或超高压(EHV)AC传输线12对其负载服务。远地发电站13产生的电力在本地AC负载中心11或更远的市场14内被消耗。附近的或“本地的”发电站15也为本地和/或远地市场14提供电力。但是，与其他系统相比，所有的供给发电，不管是本地的还是远地的，都不是直接连接至负载，而是必须通过高功率DC传输环16到达那些负载。DC环16部分或整个地“包围”目标负载区域11，其可以是大城市或负载中心，也可以是包括显著的用户负载而且要承受非受控功率流的大地理区域。

将每条进入到所述本地区域的AC HV或EHV线12通过AC/DC转换器17连接至DC环16，所述AC/DC转换器17将AC功率转化为DC功率，并使所述功率可用于DC环16上的每一其他DC负载或“客户机”。优选的AC/DC转换器类型为电压源转换器(VSC)，因为其易于控制流过其的功率。将为本地AC传输网络11内的负载服务的每一AC辅助变速箱或配电网馈线通过AC/DC转换器17连接至DC环16，所述AC/DC转换器17将DC功率转化回AC功率。通过这种方式，将所有的本地AC负载与外部AC系统完全隔离。

此外，预定从远地发电站13流至远地市场14的功率必须首先经由受控VSC 17横越DC环16。这允许根据逐分钟的需求对系统11内的所有供给和所有负载进行全面控制。这防止了对线路的过度利用或利用不足，并且每一负载不受除对其馈电的线路以外的所有线路上的事件的影响。借助于在环绕环16的多个位置处插入的隔离DC-DC转换器或“断路器(chopper)”19，阻止了DC环16上的故障干扰整个系统。如果沿DC环16在某处发生了故障，就采用DC-DC转换器19使DC环16分段，并将故障部分隔离。还可以采用DC-DC转换器19对环16上的功率流进行有效控制，如果认为有利的话。

现在参考图4，DC传输系统10的更为详细的视图示出，系统10提供其他类型的本地发电和负载的容易的集成，例如，诸如燃料电池和微涡轮机21的分布式发电(DG)；诸如太阳能光电装置22的分布式可再生能源；诸如电池23的蓄能装置；以及DC微电力网24。这些技术中的多种技术生成DC功率作为其固有输出。在连接至AC系统时，这些技术必须结合从DC到AC的转换。优选将这些额外的资源直接连接至DC传输环16。这允许根据需要和可用的调度这些资源而不会伴随不稳定性或与通常和这些源相关联的电力网的不利的相互作用。

更具体地说，所提出的系统替代或扩充了服务于诸如大城市的区域性网络或本地负载中心11的常规高压AC网络。DC传输环16或局部环利用多馈入/馈出布局中的分级受控AC-DC转换器17对所有往返于区域11的功率交换进行“安排(broker)”。这一布局导致极为稳定的网络，其对于负载和/或供给中的内部和外部以及计划和非计划的变化而言是完全可控的。可以相对于对哪些AC线进行调度以及处于何种功率级对通过区域11的功率流控制进行充分调度。

本发明“模拟”了图2中设想的互控、小型分布式AC发电机的配电网，同时允许大功率转送通过该区域且不会带来与AC发电机相关的选址、燃料供应和其他环境问题。本发明还建立了与周围的AC网络充分隔离并被保护不受周围的AC网络影响的非同步AC区，并且该非同步AC区可以简单地用功率流或稳定性分析程序建立模型。跨越宽地理区域的多个区也是可以的，且区间连接通过本领域已知的多种大功率传输系统(例如，EHV、AC、HVDC等)中的任何一种来提供。

本发明还允许并且甚至促进了诸如燃料电池和太阳能光电装置(PV)的先进的分布式发电(DG)资源或者诸如电池或飞轮的分布式蓄能单元的简化使用。由于这些分布式技术中的大多数输出DC功率而不是AC功率，因而更易于通过DC环16实现它们与本地负载的连接和控制。类似地，易于通过与本发明中的DC传输系统的连接将DC微电力网24集成到本地AC系统中。

用于偶发目的和改善可靠性、遵循类似的但不连续的路线的第二个等同的DC传输环是可选的。采用带有分级编程的标准控制系统硬件和软件。

形成环16的DC线或电缆可以是常规的、高安培容量、HVDC架空导体、地下DC电缆、或高安培容量、低压DC超导电缆。出于系统安全性的考虑，优选采用地下电缆。对于高功率负载和大环(长电缆敷设路径(cable run))而言，DC超导电缆将是理想的。

AC-DC转换器17可以是电压源转换器(VSC)，但是具有类似功能的其他拓扑结构也是可以的。系统控制是分级的，其采用了本领域已知的方法。所述分级控制系统提供系统的总体主控制，其控制了所有的馈入、负载服务和转送功率需求。在一个优选实施例中，所述控制可以来自中央能量调度中心以根据需要接纳和控制来自长距离AC线路的功率；或者根据需要向负载中心内的负载调度受控功率；或者在跨越该区域转送功率时，操纵功率流入和流出所述负载中心。在另一优选实施例中，一个转换站将作为引导且所有其他的将跟随。在这种情况下，该引导转换站将建立工作DC电压，并且其他转换站将以电流控制模式工作。在该多个转换站之间利用标准通信系统。用于每一个AC/DC转换器17的控制器配备有本地控制系统和滤波器，因而它们不会相互产生不利影响，并且只对来自诸如调度中心或引导转换站的分级控制系统的信号做出响应。

上文描述了用于采用DC传输系统改善AC传输系统的调度能力、系统可靠性和功率流控制能力的方法和设备。可以在不脱离本发明的范围的情况下改变本发明的各个细节。此外，上文中对本发明的优选实施例以及实施本发明的最佳方式的描述只是出于举例说明的目的，而不是出于限制目的，本发明由权利要求限定。

Claims

1.一种将本地AC传输网络与周围的AC系统隔离的电力传输系统，包括：

(a)本地AC负载中心，其具有多个本地AC负载和为所述多个本地AC负载服务的至少一个配电网馈线；

(b)至少一个远地电力发电站，用于借助AC传输线向所述本地AC负载中心提供AC功率；

(c)其上具有多个DC负载的DC传输环，其被至少部分地插入在本地AC负载中心和远地电力发电站之间，所述DC传输环将从所述远地电力发电站接收的AC功率与所述本地AC负载中心隔离；

(d)第一多个AC/DC转换器，其在所述本地AC负载中心的外部与所述DC传输环电接口连接，用于将来自所述远地发电站的AC功率转化为DC功率，并使在所述第一多个AC/DC转换器之一处转换的DC功率可用于所述DC传输环上的所述多个DC负载中的至少一些DC负载；

(e)第二多个AC/DC转换器，其在所述DC传输环的内部与所述DC传输环电接口连接，用于将来自所述DC传输环的DC功率转化为AC功率；

(f)接近所述本地AC负载中心的配电网馈线，其通过所述第二多个AC/DC转换器电连接到所述DC传输环，用于向所述本地AC负载中心提供AC功率，同时所有的本地AC负载与所述远地电力发电站隔离；

(g)在所述DC传输环上的预定位置处插入的多个隔离DC-DC转换器，其用于隔离所述DC传输环上的故障以防止所述故障干扰所述AC系统。

2.根据权利要求1所述的电力传输系统，还包括电连接到所述DC传输环的至少一个本地AC功率发电机。

3.根据权利要求1所述的电力传输系统，其中将由所述远地电力发电站产生的AC功率经由高压(HV)AC传输线带到所述本地AC负载中心。

4.根据权利要求1所述的电力传输系统，还包括受控AC/DC转换器，用于引导预计从所述远地电力发电站流至相对于所述本地AC负载中心处于远地的市场的功率跨越所述DC传输环。

5.根据权利要求1所述的电力传输系统，还包括位于所述DC传输环附近与所述DC传输环电连通的至少一个DC功率源。

6.根据权利要求1所述的电力传输系统，还包括位于所述DC传输环附近并与所述DC传输环电连通的多个不同的分布式发电AC或DC功率源。

7.根据权利要求1所述的电力传输系统，还包括位于所述DC传输环的附近并与所述DC传输环电连通的多个不同的分布式发电DC功率源，并且所述多个不同的分布式发电DC功率源选自由微涡轮机、太阳能光电装置、电池、飞轮、超导磁体、电化学电容器和DC微电力网构成的组。

8.根据权利要求1所述的电力传输系统，还包括位于所述DC传输环的附近并与所述DC传输环电连通的多个不同的分布式发电DC功率源，并且所述多个不同的分布式发电DC功率源是燃料电池。

9.根据权利要求1所述的电力传输系统，还包括第二DC传输环，所述第二DC传输环与所述AC系统互相连接并遵循类似的但不连续的路线以供后备之用。

10.根据权利要求1所述的电力传输系统，其中将由所述远地电力发电站产生的AC功率经由超高压(EHV)AC传输线带到所述本地AC负载中心。

11.一种将本地AC传输网络与周围的AC系统隔离的电力传输系统，包括：

(a)本地AC负载中心，其具有多个AC负载和为所述多个AC负载服务的至少一个AC配电网馈线；

(b)本地DC负载中心，其具有多个DC负载和为所述多个DC负载服务的至少一个DC配电网馈线；

(c)至少一个远地电力发电站，用于借助DC传输线为所述本地AC负载中心提供AC功率；

(d)其上具有多个DC负载的DC传输环，其被至少部分地插入在所述本地AC和DC负载中心与所述远地电力发电站之间，所述DC传输环将从所述远地电力发电站接收的AC功率与所述本地AC和DC负载中心隔离；

(e)第一多个AC/DC转换器，其在所述本地AC负载中心的外部与所述DC传输环电接口连接，用于将来自所述发电站的AC功率转化为DC功率，并使在所述第一多个AC/DC转换器之一处转换的DC功率可用于所述DC传输环上的所述多个DC负载中的至少一些DC负载；

(f)第二多个AC/DC转换器，其在所述DC传输环附近与所述DC传输环电接口连接，用于将来自所述DC传输环的DC功率转化为提供给AC负载的AC功率；

(g)在所述DC传输环上的预定位置处插入的多个隔离DC-DC转换器，其用于隔离所述DC传输环上的故障以防止所述故障干扰所述AC系统；

(h)位于所述本地AC负载中心内的AC配电网馈线，其通过所述第二多个AC/DC转换器电连接到所述DC传输环，用于向所述本地AC负载中心提供AC功率，同时所有的本地负载与所述远地电力发电站隔离；以及

(i)位于所述本地DC负载中心内的DC配电网馈线，其通过所述多个DC/DC转换器电连接到所述DC传输环，用于向所述本地DC负载中心提供DC功率。

12.根据权利要求11所述的电力传输系统，其中由所述远地电力发电站产生的AC功率是高压(HV)AC功率。

13.根据权利要求11所述的电力传输系统，其中由所述远地电力发电站产生的AC功率是超高压(EHV)AC功率。

14.根据权利要求11所述的电力传输系统，还包括受控AC/DC转换器，所述受控AC/DC转换器用于引导预计从所述远地电力发电站流至相对于所述本地AC负载中心处于远地的市场的功率跨越所述DC传输环。

15.根据权利要求11所述的电力传输系统，还包括位于所述DC传输环附近并与所述DC传输环电连通的至少一个DC功率源。

16.根据权利要求11所述的电力传输系统，还包括位于所述DC传输环附近与所述DC传输环电连通的多个不同的分布式发电AC或DC功率源。

17.根据权利要求11所述的电力传输系统，还包括位于所述DC传输环的附近并与所述DC传输环电连通的多个不同的分布式发电DC功率源，并且所述多个不同的分布式发电DC功率源选自由微涡轮机、太阳能光电装置、电池、飞轮、超导磁体、电化学电容器和DC微电力网构成的组。

18.根据权利要求11所述的电力传输系统，还包括位于所述DC传输环的附近并与所述DC传输环电连通的多个不同的分布式发电DC功率源，并且所述多个不同的分布式发电DC功率源是燃料电池。

19.一种将本地AC传输网络与周围的AC系统隔离的方法，其具有带有多个AC负载的AC负载中心、服务于所述多个本地AC负载的配电网馈线以及用于通过AC或DC传输线向本地AC负载中心提供AC功率的至少一个远地电力发电站，所述方法包括以下步骤：

(a)在所述本地AC负载中心和输送来自所述远地电力发电站的功率的传输线之间至少部分地插入其上具有多个DC负载的DC传输环；

(b)将通过所述DC传输环从所述远地电力发电站接收的AC功率与所述本地AC负载中心隔离；

(c)将来自所述发电站的AC功率转化为DC功率，并使所述DC功率可用于所述DC传输环上的所述多个DC负载中的至少一些DC负载；

(d)将来自所述DC传输环的DC功率转化为AC功率；以及

(e)使所述AC功率在所述本地AC负载中心内分布，同时将所有的本地AC负载与所述远地电力发电站隔离；

(f)在所述DC传输环上的预定位置处插入多个隔离DC-DC转换器用于隔离所述DC传输环上的故障以防止所述故障干扰所述AC系统。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括将至少一个本地AC功率发电机电连接至所述DC传输环之内的AC负载中心的步骤。

21.根据权利要求19所述的方法，还包括引导预计从所述远地电力发电站流至相对于所述本地AC负载中心处于远地的市场的功率跨越所述DC传输环的步骤。

22.根据权利要求19所述的方法，还包括提供位于所述DC传输环附近与所述DC传输环电连通的至少一个DC功率源的步骤。

23.根据权利要求19所述的方法，还包括提供位于所述DC传输环附近与所述DC传输环电连通的多个不同的分布式发电AC或DC功率源的步骤。

24.根据权利要求19所述的方法，还包括提供多个不同的分布式发电DC功率源的步骤，所述多个不同的分布式发电DC功率源位于所述DC传输环的附近并与所述DC传输环电连通，并且选自由微涡轮机、太阳能光电装置、电池、飞轮、超导磁体、电化学电容器和DC微电力网构成的组。

25.根据权利要求19所述的方法，还包括提供多个不同的分布式发电DC功率源的步骤，所述多个不同的分布式发电DC功率源位于所述DC传输环的附近并与所述DC传输环电连通，并且所述多个不同的分布式发电DC功率源是燃料电池。

26.根据权利要求19所述的方法，还包括提供第二DC传输环的步骤，所述第二DC传输环与所述AC系统互相连接并遵循类似的但不连续的路线以供后备之用。