[发明专利]一种用于超/特高压线路的可控移相器及其参数设计方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体涉及一种用于超/特高压线路的可控移相器及其参数设计方法。

背景技术

随着电力电子技术、现代控制技术和通讯技术的发展，柔性交流输电装置（FACTS）越来越多地被应用于现代电力系统中。FACTS装置安装在线路中后可以进行有功、无功补偿，对节点电压、线路功率分布进行控制。用于潮流控制的FACTS元件主要有：固定/可控串联补偿、静止同步串联补偿器、固定/可控移相器和统一潮流控制器等。其中，FACTS装置中的可控移相器主要用于提高系统的暂态稳定极限、阻尼系统功率振荡、控制输电线上潮流的流向等。如何实现可控移相器满足不同工况下的需求，其参数的取值是一个不容忽视的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种用于超/特高压线路的可控移相器及其参数设计方法，满足了工程应用需求的同时，节省了成本。

本发明提供的一种用于超/特高压线路的可控移相器，三相超/特高压线路连接于电网受端侧和送端侧之间，每相超/特高压线路上包括两组开关，分别设置于电网受端侧和电网送端侧；每组开关包括串联的隔离开关I、断路器I和隔离开关II；其改进之处在于，在每相的两组开关之间设置可控移相器；

所述可控移相器包括串联变压器、励磁变压器、晶闸管阀组；所述串联变压器串联在每相超/特高压线路上，并与所述励磁变压器连接；

所述晶闸管阀组与所述励磁变压器并联。

其中，所述串联变压器的一次侧绕组分为两段，串联在超/特高压线路上，且中间抽头与同相超/特高压线路上的所述励磁变压器的一次侧绕组连接；所述串联变压器的二次侧绕组与其余两项超/特高压线路上的串联变压器的二次侧绕组呈三角形连接。

其中，所述励磁变压器的一次侧绕组与其余两相超/特高压线路上的励磁变压器的一次侧绕组呈星形连接；所述励磁变压器的二次侧绕组通过晶闸管阀组与其余两相超/特高压线路上的励磁变压器的二次侧绕组呈星形连接。

其中，所述励磁变压器二次侧采用匝数比为Kⁿ绕组串联方式，或采用等差或等比数列匝数绕组串联。

其中，所述励磁变压器二次侧的每级绕组两端均并联设置晶闸管阀组。

其中，所述每组晶闸管阀包括H桥结构的四组晶闸管模块；

每组晶闸管模块包括反并联的晶闸管；

各级绕组并联的晶闸管模块中晶闸管的个数比为Kⁿ，或成等差/等比关系。

其中，所述可控移相器包括一台断路器II隔离开关III和隔离开关IV，用于可控移相器的送电与退出；

断路器II及隔离开关III装设在可控移相器串联变压器的线路侧，隔离开关IV装设在串联变压器的母线侧；

可控移相器正常退出或因故障退出时，均断开断路器II、隔离开关III和隔离开关IV。

其中，所述可控移相器包括避雷器，用于限制过线路电压。

其中，所述避雷器分别设置在励磁变压器一次侧高压端、二次侧高压端和断路器II两侧。

其中，所述串联变压器的一次侧和二次侧的中性点均接地；

所述励磁变压器的一次侧和二次侧的中性点均接地。

本发明基于另一目的提供的一种用于超/特高压线路的可控移相器的参数设计方法，其改进之处在于，所述方法是确定串联变压器的参数、励磁变压器的参数和晶闸管阀组的参数，进行可控移相器设计时，根据所述串联变压器的参数、所述励磁变压器的参数和所述晶闸管阀组的参数确定的额定电压、电流、容量选择相应器件。

其中，所述串联变压器的参数包括一次侧的额定电流、一次侧的额定电压、额定容量和额定变比；

串联变压器的一次侧的额定电流根据可控移相器装设线路的设计额定输送电流、额定输送容量或额定线路电压确定；

所述一次侧的额定电压根据空载情况下的电压幅度确定；

所述额定容量的计算公式为：