[发明专利]兼顾宽调压及电流精细可调的消舞融冰变压器设计方法

说明书

本发明涉及电气工程技术领域，公开一种兼顾宽调压及电流精细可调的消舞融冰变压器设计方法。方法包括：根据所有待融冰线路导线的消舞融冰基准电流中的最大值确定变压器副边额定电流；根据所有待融冰线路导线的消舞融冰基准电流、最大融冰电流和电阻参数计算直流融冰装置所需的最高和最低融冰直流电压；根据最高融冰直流电压与最低融冰直流电压之间的比值确定变压器档位数量；根据整流器串并联和融冰方式组合模式下的电流等效到不同变压器档位统一在整流器串联、融冰方式两相串联模式下的电流，设计融冰变压器各档位的输出电压，使得不同档位对应的融冰电流无交叉重叠、且不同档位的等效输出电压无交叉重叠。

技术领域

本发明涉及电气工程技术领域，具体涉及一种兼顾宽调压及电流精细可调的消舞融冰变压器设计方法。

背景技术

输电线路冬季因雨雪冰冻天气易出现覆冰，覆冰输电线路在大风作用下极易发生舞动，舞动可能导致大规模倒塔、断线及大停电事故发生，严重影响电网安全稳定运行，同时大量舞动线路跨越铁路、高速公路等重要通道，舞动造成的线路损坏易造成高铁、高速等停运，严重影响正常的社会秩序。

激发导线舞动的三要素为导线覆冰、风激励、线路结构与参数。现有防舞措施主要通过抑制风激励，改变导线力学特性来治理舞动，而未考虑破坏覆冰激励来消除舞动。通过对舞动线路及时采取融冰措施，破坏线路舞动的轻冰激励条件，可以达到主动消除线路舞动的目的，避免电力设备损坏。但由于线路舞动时风速大、散热快，所需融冰电流大(典型值大40％左右)对应电压高，同时融冰装置又要兼顾常规融冰要求，如此要求融冰装置最大电压电流范围宽、电流可以精细调控。

现有的档位设计方法中，各档位根据经验值试凑。因常规融冰装置电压范围相对小，在有限的档位数量约束下，容易试凑出级差较小的各档位，可以满足常规典型工况下的融冰需要。但是由于消舞融冰装置需兼顾更宽气象条件下的融冰需求，特别是在消舞融冰工况下，融冰消舞电流大，相同线路的电流有时比典型值大40％，这就要求融冰装置输出电压范围更宽。对应的一种方法是增多档位，但需定制，周期长、费用高、且可靠性变差。另一种方式就是增大级差，这会导致电流调控精度偏差，导致融冰电流要么太大要么太小，而难以满足融冰需求。

目前，工程技术人员一般采用试凑法来设计融冰变档位，即首先根据某条线路的融冰需求设计出融冰变压器的一个档位；再核算该档位是否满足第二条线路的融冰需求，不满足时则增加新的变压器档位；然后再核算已有档位是否满足第三条线路的融冰需求……,如此反复直至所设计的多个档位能满足所有覆冰线路的融冰需求。这种方法原理简单、门槛低，但当有融冰需求的输电线路数量较多时(500kV变电站出线一般多达十条甚至二十条)，其循环迭代过程计算量大；而且若设计出的档位数量超过容许极限，则需要改换初设条件重新设计直至满足要求。更重要的是，每个档位对应副边电压的选定缺乏统筹性，即一般仅考虑某条线路的需求而不兼顾多条线路，这往往导致设计出的变压器档位数量偏多且缺乏对线路参数变化时的适应性，设计结果难以达到最优。

发明内容

本发明目的在于公开一种兼顾宽调压及电流精细可调的消舞融冰变压器设计方法，以便用较少的变压器档位数量及容量来满足融冰消舞装置的电压电流输出要求，从而使得融冰变压器设计过程标准化、设计结果对应的变压器容量小、造价低。

为达上述目的，本发明公开的兼顾宽调压及电流精细可调的消舞融冰变压器设计方法包括：

步骤S1、根据所有待融冰线路导线的消舞融冰基准电流中的最大值确定变压器副边额定电流；

步骤S2、根据所有待融冰线路导线的消舞融冰基准电流、最大融冰电流和电阻参数计算直流融冰装置所需的最高和最低融冰直流电压；

步骤S3、根据最高融冰直流电压与最低融冰直流电压之间的比值确定变压器档位数量；