[发明专利]一种用于热备用联接变压器电路的联接变压器投入方法、系统及其设备

说明书

本发明涉及海上发电及其传输的技术领域，尤其涉及一种用于热备用联接变压器电路的联接变压器投入方法、系统及其设备，用于解决选相合闸装置的合闸偏差带来的励磁涌流的技术问题。本发明包括如下步骤：通过控制系统对柔性直流换流阀内的控制模式进行切换，切换至交流电压控制器控制模式；通过控制系统对交流电压控制器进行调节，降低所述热备用联接变压器电路的交流电压至预定值；通过控制系统控制另一组所述交流断路器完成合闸，实现对热备用联接变压器电路的热备用联接变压器的投入。

技术领域

本发明涉及海上发电及其传输的技术领域，尤其涉及一种用于热备用联接变压器电路的联接变压器投入方法、系统及其设备。

背景技术

近年来，随着我国可持续发展政策的落实，以太阳能、风能为代表一系列可再生能源发电技术正在蓬勃发展。其中风电技术包含了陆上风电以及海上风电两个分支，海上风电相比起陆上风电的建设难度更大，对风电并网技术提出了特殊的要求。海上风电工程的目标是将海上风电场产生的电能送到陆上，并实现与陆上电网的并网。海上风电工程一般由海上风电场、海上升压站、海底电缆、陆上电缆、陆上换流站各部分组成。海上升压站的功能是将风电场电能进行汇集并升压，海上换流站的功能是将海上升压站的交流电通过整流技术转换为直流电，并通过海底电缆和陆上电缆送至陆上换流站，陆上换流站再将电能由直流电转换为交流电，并实现与陆上电网的并网。

现有技术中，目前投入检修完成的联接变压器的策略有两种：1.利用选相合闸装置合闸；2.利用合闸电阻合闸。两种方案都是在交流额定电压下投入联接变压器。选相合闸装置的作用为将联接变压器合闸时刻选在每相电压峰值时刻，使合闸时变压器磁通变化量最低，抑制合闸时的励磁涌流。合闸电阻的作用为在合闸过程中先投入合闸电阻，限制励磁涌流，然后再合闸断路器并形成对合闸电阻的旁路。

现有技术中存在的问题是对于选相合闸装置的缺点有：合闸第二台联接变压器前交流电压为额定值，并通过选相合闸装置进行合闸。选相合闸装置的原理为检测联接变压器一次侧电压相位，并计及断路器合闸的延时，使变压器实际合闸时电压在峰值。由于断路器合闸时间具有分散性，因此选相合闸装置决定的变压器合闸时刻常有较大偏差。根据现场运行经验，偏差可高达30°及以上。联接变压器合闸相位的偏差导致合闸后变压器铁芯磁通出现衰减的非周期分量，与周期分量叠加导致铁芯饱和并出现励磁涌流。励磁涌流主要组成为7次以下的低次谐波，该电流在交流侧阻抗上产生的电压可导致交流系统出现过电压现象，尤其是系统较弱或存在低次谐振点的情况下，过电压情况更突出。一般情况下，如果交流系统为强系统(例如大电网的交流系统)，励磁涌流导致的系统过电压并不明显，但海上风电场交流系统极弱，短路容量一般仅为直流输送功率的2倍，因此励磁涌流引起的过电压情况特别明显。合闸第二台联接变压器时产生的过电压将威胁设备安全。对于合闸电阻的缺点有：需要增加一次设备，增加海上换流站平台的占地和重量，增加了工程成本并增加了建设施工的难度。

现有技术中存在选相合闸装置的合闸偏差带来的励磁涌流的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种用于热备用联接变压器电路的联接变压器投入方法、系统及其设备，解决了现有技术中存在的选相合闸装置的合闸偏差带来的励磁涌流的技术问题。

本发明实施例提供的一种用于热备用联接变压器电路的联接变压器投入方法，热备用联接变压器电路包括柔性直流换流阀、控制系统、两组联接变压器和两组交流断路器，每组所述交流断路器分别对应串联一组所述联接变压器，所述两组联接变压器并联连接，所述柔性直流换流阀串联在两组联接变压器的并联电路上，控制系统控制所述柔性直流换流阀和两组交流断路器，其中一组所述交流断路器为合闸状态，所述方法包括如下步骤：

通过控制系统对柔性直流换流阀内的控制模式进行切换，切换至交流电压控制器控制模式；

通过控制系统对交流电压控制器进行调节，降低所述热备用联接变压器电路的交流电压至预定值；

通过控制系统控制另一组所述交流断路器完成合闸，实现对热备用联接变压器电路的热备用联接变压器的投入。