[实用新型]一种集约型直流融冰装置拓扑结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及电气工程技术领域，具体涉及一种集约型直流融冰装置拓扑结构。

背景技术

直流融冰装置为输电线路应对冰灾提供了有效的融冰手段，但直流融冰装置仅在冬季线路覆冰时使用，利用率低，且装置长期不用易造成设备损坏，在运行中存在很大的安全隐患。因此，在保证融冰装置结构简单、融冰运行可靠的前提下，开展可实现融冰装置功能扩展的拓扑结构研究、提高融冰装置利用率，具有重要的技术和经济价值。

国内、外少数高校和科研单位对直流融冰装置多功能拓扑结构进行了部分研究，目前以融冰兼SVC型直流融冰装置拓扑结构为主，以该拓扑结构研制的装置存在以下缺陷：缺陷一，运行谐波大，装置输入侧需要增加大量的滤波装置，发热严重，功率器件需要采用复杂的水冷系统；缺陷二，装置需要配置大量的电抗器来实现等容量的容性无功与感性无功输出，造价高、占地面积大；缺陷三，装置结构复杂，运行维护工作量大，改变装置功能运行模式需要进行大量倒闸操作，运行可靠性较低，SVC功能拓展效果较差。因此，针对融冰兼SVC型直流融冰装置特点，并结合变电站功能需求，迫切需要开展运行谐波低、发热量小、结构简单、可靠性高，并可有效提高装置利用率的集约型融冰装置拓扑结构研究，为装置的结构设计与最终研制提供指导，以便有效解决融冰装置使用率低的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题为：针对现有技术的上述问题，提供一种运行可靠性高能够实现兼具融冰和无功补偿与有源滤波功能，运行可靠性高，融冰容量与无功补偿容量可独立优化配置，为融冰装置多功能拓扑结构研究及装置研制提供有效的指导，可广泛适用于各类变电站的集约型直流融冰装置拓扑结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种集约型直流融冰装置拓扑结构，包括定阻抗低损耗连接变压器、融冰支路和直流融冰装置总控制器，所述融冰支路的控制端与直流融冰装置总控制器相连，所述拓扑结构还包括运行模式转换装置、用于与变电站的电容器与电抗器组联合运行以实现静止无功补偿及有源滤波的无功补偿及有源滤波支路和用于采集变电站交流母线的电流及电压信号的变电站母线电流及电压信号采集装置，所述无功补偿及有源滤波支路包括至少一台静止无功补偿及有源滤波部件，所述变电站母线电流及电压信号采集装置的输出端与直流融冰装置总控制器相连，所述静止无功补偿及有源滤波部件的控制端与直流融冰装置总控制器相连，所述运行模式转换装置的输入端通过定阻抗低损耗连接变压器与变电站的交流母线相连，所述运行模式转换装置的输出端分别与融冰支路及各个静止无功补偿及有源滤波部件相连。

优选地，所述融冰支路包括低谐波直流融冰电压转换部件和用于直流电压切换到不同融冰线路上进行融冰的融冰线路切换装置，所述低谐波直流融冰电压转换部件的电源输入端与运行模式转换装置的输出端相连，所述低谐波直流融冰电压转换部件的电源输出端与融冰线路切换装置相连，所述低谐波直流融冰电压转换部件的控制端与直流融冰装置总控制器相连。

优选地，所述低谐波直流融冰电压转换部件的融冰容量为25MW。

优选地，所述无功补偿及有源滤波支路中所有静止无功补偿及有源滤波部件的总静止无功补偿容量为±15Mvar。

优选地，所述无功补偿及有源滤波支路中包含静止无功补偿及有源滤波部件的数量为两台，每一台静止无功补偿及有源滤波部件的静止无功补偿容量为±7.5Mvar。

优选地，所述拓扑结构还包括部件故障分析与诊断装置和过流及过压保护装置，所述部件故障分析与诊断装置的输入端分别与直流融冰装置总控制器、定阻抗低损耗连接变压器相连，所述部件故障分析与诊断装置的输出端与过流及过压保护装置的控制端相连，所述过流及过压保护装置串联布置于定阻抗低损耗连接变压器与变电站的交流母线之间。

本实用新型的集约型直流融冰装置拓扑结构具有下述优点：

1、本实用新型包括融冰支路和用于与变电站的电容器与电抗器组联合运行以实现静止无功补偿及有源滤波的无功补偿及有源滤波支路，能够有效实现装置功能拓展，兼具融冰和无功补偿与有源滤波功能，既能够实现低谐波直流融冰，又能够与变电站无功补偿用电容器和电抗器组联合运行实现静止无功补偿，实现变电站10kV侧13次及以下谐波有源滤波等功能，提高了集约型融冰装置使用率。