[发明专利]精细可调的二极管整流型直流融冰装置及方法

说明书

本发明涉及电网融冰技术领域，公开一种输出电压精细可调的二极管整流型直流融冰装置及方法，用较少的变压器档位实现二极管整流型融冰装置的直流输出电压电流在较大范围内精细可调。本发明装置包括粗调档变压器、大容量整流器、精调档变压器、小容量整流器。其中粗调档变压器的原边连接电网，副边设有至少两个档位且档距较宽，输出端口与大容量整流器连接；精调档变压器，原边连接电网，副边设有至少两个档距较窄的可调档位，其输出端口与小容量整流器连接；大容量整流器和小容量整流器的直流输出侧串联后输出总的融冰电压。该发明仅需较少的变压器档位就实现了二极管整流器型融冰装置的融冰输出电压在较大范围内精细可调，成本较低且融冰性能好。

技术领域

本发明涉及电网融冰技术领域，尤其涉及一种精细可调的二极管整流型直流融冰装置及方法。

背景技术

我国南方地区冰雪灾害频发，输电线路覆冰后易于引起断线倒杆，严重威胁到电网的安全稳定运行和供电可靠性。

为此，国内研制了多种类型的直流融冰装置，这些装置可分为基于二极管的不控整流型、基于晶闸管的相控整流型、基于IGBT等开关器件的全控整流型三类。其中全控整流型融冰装置的并网侧谐波可控而输出侧直流电压连续可调，技术性能都很好，但全控型变流器单位容量造价高导致该方案难以推广应用；相控整流型融装置输出电压连续可调，但因相控整流本身会在交流侧产生大量谐波故需要额外配置大容量低次谐波器组才能满足并网谐波要求，导致整套装置占地面积大、造价较高；而且对大容量直流融冰装置而言，全控整流型融冰装置和相控整流型融装置都需要复杂的驱动控制系统，控制复杂、可靠性不高。不控整流型装置因二极管本身便宜且不需要复杂的驱动控制系统，结构简单、运维检修方便、成本低廉、可靠性高等优点而成为市场主流。

由于二极管整流器的直流输出电压主要取决于交流输出电压而不能调节，为了使得同一套装置可满足不同线型、不同长度输电线路的融冰需求，二极管整流型融冰装置一般采用可调档变压器来实现融冰输出电压电流的调节。而受变压器结构和生产条件限制，大容量调档型变压器的档位数量不能太多，此时装置融冰输出电压也只能在几个数值之间选取。而在某些出线较多的中大型变电站中，易覆冰线路可高达数十条，需要融冰装置可输出数十个直流电压工作点；对于某些布点不确定的通用型移动式直流融冰装置电流，更需其输出电压可覆盖较大范围且取值点较密集，从而满足典型线路参数变化范围内任一线路的融冰需求。为了满足前述电压输出要求，现有二极管整流型融冰装置一般通过配置较多的变压器档位(包括配置多个变压器、每个变压器对应几个输出电压档位)来实现，此时所需变压器档位甚至变压器的数量多、造价高；要么仅配置稀松的数个电压档位，此时可供选取的融冰输出电压工作点较少，实际融冰电压电流常常偏离最佳工作点，导致融冰电流偏小及融冰过程漫长，而据测算，当实际融冰电流比适宜工作点偏小10％时可导致融冰时间增加40-50％，因此这种档距稀松配置装置融冰特性并不理想。

发明内容

本发明目的在于公开一种精细可调的二极管整流型直流融冰装置及方法，以用较少的变压器档位实现二极管整流型融冰装置的直流输出电压电流在较大范围内精细可调。

为实现上述目的，本发明公开了一种精细可调的二极管整流型直流融冰装置，包括：粗调档变压器、大容量整流器、精调档变压器、小容量整流器；其中：

所述粗调档变压器，原边连接电网，副边设有至少两个档位且档距较宽，且副边与所述大容量整流器的交流输入侧连接；

所述精调档变压器，原边连接电网，副边设有至少两个档位且档距较窄，且副边与所述小容量整流器的交流输入侧连接；

所述精细可调的二极管整流型直流融冰装置还包括：

用于将所述大容量整流器的直流输出侧与所述小容量整流器的直流输出侧串联后作为融冰装置总的融冰电压以进行容量线性叠加的串联电路。

与上述装置相对应的，本发明还公开一种精细可调的二极管整流型直流融冰方法，包括：