[发明专利]具备快速调节功能的磁控型可控并联电抗器励磁控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电抗器励磁控制方法，具体涉及一种具备快速调节功能的磁控型可控并联电抗器励磁控制方法。

背景技术

可控并联电抗器是解决超/特高压输电系统中无功电压调节和限制过电压对并联电抗器不同需求之间矛盾的关键技术手段之一。可控并联电抗器不仅能随着线路传输容量的变化而自动调节自身的容量，而且当线路轻载时，一旦发生暂态过程，它会迅速将容量调节至最大值，限制故障引起的工频过电压，提高系统的暂态稳定性。同时，对于系统的各种震荡也可起到一定的抑制作用，在一定程度上提高了系统的动态稳定性。其工作原理为：在系统正常的情况下，通过调节可控并联电抗器的容量可以达到无功和电压调节的目的，在系统暂态(如接地故障)时，配合合适的中性点小电抗，可以抑制工频过电压和潜供电流，提高重合闸成功率，保证系统的安全稳定运行，可控并联电抗器的这些作用可有效提高电网的运行效益，其还具有提高线路输送能力、提升电网稳定水平、减少电网损耗等作用。现今，在特高压输电中，可控并联电抗器的作用将更加明显。

磁控型可控并联电抗器是在工程中应用的可控并联电抗器主要类型之一，主要包括磁控型可控并联电抗器本体(magnetically controlled shunt reactor，MCSR)、励磁系统、控制系统等部分。通过改变直流励磁电流的大小，改变电抗器铁心的磁饱和程度，可连续平稳调整其电抗值，从而连续平稳调节系统无功。一般情况下磁控型可控并联电抗器正常工作时的调节速度较慢，快速励磁电路可以将正常工作时磁控型可控并联电抗器容量调节的速度大大提高，满足电力系统对快速静态无功调节的需求。配置快速励磁的磁控型的可控并联电抗器作用如下：

(1)在电网正常运行时，磁控型可控并联电抗器容量可根据线路所传输的功率自动平滑调节，以稳定其电压水平。此外，在线路传输大功率时，若出现末端三相跳闸甩负荷的情况处于接近空载状态，可控电抗器可通过快速励磁系统迅速将电抗器容量调整到所需值，以限制工频过电压。

(2)由于磁控型可控并联电抗器的补偿作用使得空载线路的工频电压得以抑制，从而降低了系统的操作过电压水平。由于磁控型可控并联电抗器具备较强的过电压和过负荷能力，可有效限制线路计划性合闸、重合闸、故障解列等的操作过电压。

(3)根据线路带载情况，磁控型可控并联电抗器可快速灵活平滑调节自身无功出力，是输电电网理想的无功补偿设备。

(4)在采用单向重合闸的线路中，可降低线路单向接地时的潜供电流，可以提高单向重合闸的成功率。

(5)对电网运行中负荷的冲击和波动，可以起到无功功率动态平衡和电压波动的动态抑制，减少开关的操作，从而减少开关设备的维护和保养，节省运行和维护费用，并延长设备的使用寿命。

(6)可以根据线路的荷载连续平滑调节自身的容量，能够提高线路输电能力，提高系统的电压质量、降低系统网损。并可省去低压无功补偿设备，从而简化了系统、减少了投资，也避免了相应设备投切产生的对电网的冲击和操作过电压对系统设备寿命的影响，提高了电网的安全性。

(7)如采用快速调节，在系统发生扰动时，可以根据母线电压或线路功率调节其无功容量，通过抑制电压振荡来抑制系统的功率振荡。

综上，需要提供一种具备快速调节功能的磁控型可控并联电抗器励磁控制方法，以满足超高压及特高压电网交流电网的应用需求。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种具备快速调节功能的磁控型可控并联电抗器励磁控制方法，所述方法包括：

步骤1：构建所述可控并联电抗器的励磁电路，包括至少一条与直流母线连接的励磁支路；所述励磁支路包括依次连接的交流电源、励磁变压器、切换单元和励磁整流器；所述励磁整流器接入直流母线后与所述可控并联电抗器的控制绕组连接；

步骤2：调整所述励磁变压器与切换单元的配置模式；

步骤3：调整所述切换单元，改变励磁变压器与励磁整流器的连接方式；

步骤4：调节所述励磁整流器，以实现磁控型可控并联电抗器的正常调节或者快速调节。

优选的，所述励磁变压器包括第一变压器、第二变压器和第三变压器；每条励磁支路的励磁变压器采用所述第一变压器、第二变压器和第三变压器中的任一种；

所述第一变压器包括一个高压绕组，和两个低压绕组；一个低压绕组为磁控型可控并联电抗器励磁电路处于正常工作模式时的绕组，另一个低压绕组为磁控型可控并联电抗器励磁电路处于快速调节模式时的绕组；