[发明专利]基于全控型AC/DC/AC变换器的变电站负荷转带方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于全控型AC/DC/AC变换器的变电站负荷转带方法及装置，属于配电网变压器重载调整领域，包括：为重载变压器确定待转带目标负荷线路；选取与目标负荷线路存在电气连接且容量充足的目标变压器，将变换器整流侧接入其低压侧母线；调整变换器逆变侧相位，使其与目标负荷线路匹配，并将该逆变侧接入目标负荷线路，逐渐提高变换器功率至稳定运行后，切断目标负荷线路与重载变压器的连接；调整逆变侧相位，使目标负荷线路与目标变压器低压侧母线的相位匹配，将目标负荷线路接入目标变压器的低压侧母线，逐渐将变换器功率降至0；切断变换器与变压器及负荷线路的连接，完成负荷转带。本发明能够灵活地进行负荷转带，提高配电网的供电可靠性。

技术领域

本发明属于配电网变压器重载调整领域，更具体地，涉及一种基于全控型AC/DC/AC变换器的变电站负荷转带方法及装置。

背景技术

配电网是从输电网接受电能分配到配电变电站后，再向用户供电的网络。对配电网的基本要求是供电的连续可靠性、合格的电能质量和运行的经济性。目前我国配电网规模庞大，配电网线路数量多、供电距离远。其中城市配电网的特点尤为突出，往往深入负荷集中的城市中心地区和居民集中区。在这种情况下，城市配电网面临着用户用电需求急剧增长的问题。因此增大配电网变电站的容量是解决此问题的根本方法。然而，变电站的建设速度跟不上城市发展的速度，即使在扩大变电站容量后，若负荷不均匀地分布在变电站不同变压器的低压出线上，会造成配电网变电站部分变压器重载的问题。配电网变压器重载是指连续负荷超过变压器容量80％的情况，用电负荷的快速增长是造成配电变压器重载的主要原因。配电变压器重载，一方面会影响供电质量，造成用电设备故障等问题，严重的甚至会影响到生产，从而造成产品质量下降；另一方面也会使配电变压器产生更高的热量，引起线圈温度升高，使绝缘材料加速老化从而导致绝缘和机械性能下降，减少变压器寿命，在带来经济损失的同时，也会影响配电网的安全性能。综上，配电变压器重载这一问题亟待解决。

目前，解决这一问题首先依赖于对区域负荷的增长预测从而合理划分供电区域，规划相应容量的配电变压器。其次会根据负荷的增长情况，进行变电站扩容改造或新建变电站。然而，仅仅依靠增加供电能力来解决重载问题难以应对负荷连续性波动的情况，通常会采用负荷转带的方法。城市配电网遵循闭环设计开环运行的原则，负荷位于两个变电站构成的双端供电系统中间，可以利用联络开关实现负荷在两个变电站之间的转带。

然而，采用上述负荷转带的方法，仍然要在接入新的配电变压器前先对负荷停止供电，这难以保证配电网的供电可靠性。当配电网的拓扑结构较为复杂时，会导致停电范围增大，带来较大的经济损失。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种基于全控型AC/DC/AC变换器的变电站负荷转带方法及装置，其目的在于，有效地解决配电网变压器重载的问题，灵活地进行负荷转带，提高配电网的供电可靠性。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于全控型AC/DC/AC变换器的变电站负荷转带方法，包括：

持续监测变电站内各变压器的负载率，当任意一个变压器出现重载时，根据重载变压器的负载情况，确定需要进行转带的一条或多条目标负荷线路，并按照如下步骤完成各目标负荷线路的转带：

(S1)选取一个与待转带的目标负荷线路存在电气连接且容量充足的变压器作为目标变压器，并将变换器的整流侧接入目标变压器的低压侧母线；

(S2)调整变换器的逆变侧相位，使其与目标负荷线路的相位匹配后，将变换器的逆变侧连接至目标负荷线路，逐渐提高变换器的功率，并在目标负荷线路的全部功率由目标变压器通过变换器提供后，切断目标负荷线路与重载变压器之间的连接；

(S3)调整变换器逆变侧的相位，以使目标负荷线路的相位与目标变压器的低压侧母线的相位相匹配；

(S4)将目标负荷线路接入目标变压器的低压侧母线，并逐渐降低变换器的功率直至其为0；