[发明专利]一种单芯独立型移相变压器及其控制方法

说明书

本发明一种单芯独立型移相变压器及其控制方法。包含励磁绕组、源侧调压绕组、负载侧调压绕组、有载调压开关；所述励磁绕组为单芯独立型移相变压器的一次侧，采用三角形连接；所述源侧调压绕组和负载侧调压绕组为单芯独立型移相变压器的二次侧，直接串联在线路中，源侧调压绕组和负载侧调压绕组均装设有载调压开关；所述源侧调压绕组和负载侧调压绕组按照移相角进行分挡，即每挡改变的移相角相同，每挡改变的电压不同。本发明可以通过独立调节线路电压的相位和有效值，相对独立地调节线路的有功潮流和无功潮流，进一步优化了移相变压器的调节性能。

技术领域

本发明涉及电力电网技术领域，特别是涉及一种单芯独立型移相变压器及其控制方法。

背景技术

随着电力系统持续发展，电网日趋复杂，面临着潮流分配不均、环流等问题。且随着新能源的不断接入，电力系统潮流的流向和分布随机性增强，容易在局部出现传输阻塞，影响电力系统的稳定和新能源的消纳。因此，电力系统急需使用潮流控制装置增加电网潮流的可控性。

单芯对称型移相变压器是一种传统的潮流控制设备，用于110kV及以下电力系统，通过有载调压开关对调压绕组抽头的切换，使其将可调的串联补偿电压注入线路中，改变线路电压的有效值和相位，从而实现对系统潮流的控制。

现有的单芯型移相变压器只能在保持线路电压有效值不变的情况下调节线路电压相位，或调节线路电压相位的同时升高线路电压有效值，不能独立调节线路电压的相位和有效值，也无法独立调节有功潮流和无功潮流，在功能上有所欠缺，调节精度较低，无法满足新型电力系统对潮流控制的需求。因此急需对单芯型移相变压器的功能进行改进，使得单芯对称型移相变压器能够满足未来电力系统潮流控制的需求。

发明内容

针对背景技术所提出的问题，本发明提出了一种单芯独立型移相变压器，能够独立调节线路电压的有效值和相位，提高调节性能及调节精度。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种单芯独立型移相变压器，其特征在于：包含励磁绕组、源侧调压绕组、负载侧调压绕组、有载调压开关；所述励磁绕组为单芯独立型移相变压器的一次侧，采用三角形连接；所述源侧调压绕组和负载侧调压绕组为单芯独立型移相变压器的二次侧，直接串联在线路中，源侧调压绕组和负载侧调压绕组均装设有载调压开关；所述源侧调压绕组和负载侧调压绕组按照移相角进行分挡，即每挡改变的移相角相同，每挡改变的电压不同。

在上述的一种单芯独立型移相变压器，对源侧调压绕组和负载侧调压绕组的工作特性进行分析，分别确定两侧调压绕组在超前调节和滞后调节时，对移相后线路电压的影响效果，所述超前调节为调节后线路电压相位超前于调节前线路电压相位；所述滞后调节为调节后线路电压相位滞后于调节前线路电压相位。

在上述的一种单芯独立型移相变压器，当只有源侧调压绕组工作，即源侧调压绕组挡位不为零，负载侧调压绕组挡位为零时，无论超前调节还是滞后调节，调节后线路电压有效值均小于调节前线路电压有效值，源侧调压绕组工作时会使线路电压有效值降低；

当只有负载侧调压绕组工作，即负载侧调压绕组挡位不为零，源侧调压绕组挡位为零时，无论超前调节还是滞后调节，调节后线路电压有效值有效值均大于调节前线路电压有效值，负载侧调压绕组工作时会使线路电压有效值升高。

在上述的一种单芯独立型移相变压器，单芯独立型移相变压器的工作原理是在调节时独立调节源侧调压绕组和负载侧调压绕组的挡位，使得两侧调压绕组的挡位不一致，从而获得多种补偿电压组合。

在上述的一种单芯独立型移相变压器，定义k_S、k_L分别为源侧、负载侧调压绕组的挡位，k_S、k_L∈[0，±n]，n为源侧调压绕组和负载侧调压绕组的最大挡位，δ为每挡位改变的移相角，则单芯独立型移相变压器的移相角α为：

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