[發明專利]一種分級可控并聯電抗器的動態模擬裝置及其試驗方法

有效

• 申請號: 200910243407.6
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN101710820A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 李仲青;周澤昕;陳柏超;田翠華;杜丁香;周春霞;張曉莉;李巖軍;王玨
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: H02P13/00
• 分類號: H02P13/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種使用超、特高壓變壓器式分級可控并聯電抗器的動態模擬裝置的方法， 屬于各電壓等級電力系統動態模擬系統領域。

背景技術

可控并聯電抗器能隨線路傳輸功率的變化而自動調節自身的容量，且能降低線路操作過 電壓水平，提高電網的運行效益；對系統擾動所引起的動態穩定反應迅速，抑制電壓波動， 提高系統穩定性，增大輸電能力，抑制系統功率振蕩。可控并聯電抗器在超、特高壓輸電系 統中的應用已成為電力系統發展方向之一。國家電網仿真中心動模實驗室，為了進一步提升 對超/特高壓輸電技術的動模仿真能力，擴大對交流輸電系統的模擬范圍，將超、特高壓變壓 器式分級可控并聯電抗器動態模擬系統的研究列入《國家電網仿真中心-動模實驗室建設子 課題》中。

中國專利申請200620132038.5公開了一種動態模擬實驗用的并聯電抗器，該并聯電抗器 為單相的干式電抗器，鐵芯結構為雙U形鐵柱對接的口字形鐵芯，雙U形鐵柱對接處有間隙， 鐵柱形狀為不完全圓柱體。繞組包括4個分繞組，各分繞組有18層，每層23匝；第一分繞組 每兩層抽一個頭，第二和第三分繞組不加中間抽頭，第四分繞組在最后23匝處加1個抽頭。

專利200620132038.5為固定容量的并聯電抗器模擬裝置，其容量一經設定在運行過程中 不可變化，該裝置不能用于進行可控并聯電抗器裝置本體保護及帶有可控并聯電抗器裝置的 線路保護的檢驗測試工作。本發明的模擬裝置能夠根據系統情況在運行過程中實現手動或自 動容量切換控制，并根據線路保護及線路開關操作情況作出相應容量調整，結合本專利中的 動態模擬試驗方法，能夠完成可控并聯電抗器裝置本體保護及帶有可控并聯電抗器裝置的線 路保護的檢驗測試工作。

發明內容

在參考我國已投運的500kV變壓器式分級可控并聯電抗器的結構和功能的基礎上，同時 考慮未來變壓器式分級可控并聯電抗器在750kV及1000kV輸電系統中應用的技術情況，研究 超、特高壓變壓器式分級可控并聯電抗器的動態模擬系統，設計能夠準確模擬500kV、750kV、 1000kV輸電系統中不同容量的變壓器式分級可控并聯電抗器的動態模擬裝置。1、一種超、 特高壓變壓器式分級可控并聯電抗器動態模擬裝置，該裝置包括：單相分立式干式變壓器各 相外接不同種類電抗器La1～La9，變壓器一次側通過交流接觸器KKA～KKC控制整個裝置的 接入或退出系統，電抗器分別與雙向可控硅GTA1～GTA8并接，由雙向可控硅控制不同種類的 電抗器的投入與退出，該裝置的一次側三相連結成“Y”接線方式，二次側為單相閉合連接， 末端直接接地，一次側容量共分9級：100％、75％、62.5％、56.25％、46.875％、37.5％、31.25％、 18.75％、15.625％，一次側從中性點起依次設置抽頭：0、1％、3％、6％、10％、15％、25％、50％、 75％、90％、94％、97％、99％、100％，除兩端外，共12個抽頭，該裝置本體一次、二次側均裝 設電流互感器和電壓互感器，用于滿足動態模擬試驗中電抗器本體保護的需要，控制系統由 微機控制器及上位機組成，控制系統采入電流互感器和電壓互感器的電流、電壓信號，并計 算系統有功、無功值等，由點對點的通訊模式將結果傳輸給主控制板的CPU，通過輸出脈沖 控制信號M1～M8，控制雙向可控硅的導通。

其中，所述微機控制器采用標準上架式4U19英寸機箱，顯示界面采用圖形液晶顯示器， 微機控制器的后背板由七塊背插板組成，分別為主控制板A、開入開出板B、I號傳感器板C、 II號傳感器板D、工作電源板E、備用板F和備用板G。

其中，所述一次側額定相電壓為額定容量：0.96×3kVar，額定電抗值：781.25 Ω，二次側額定電壓75V，額定電抗值：5.86Ω。

其中，所述控制系統，由多CPU微機控制器及上位機監控軟件組成，由微機控制器實時 測量系統的電壓、電流、計算有功、無功潮流、測量電抗器的一次及二次輸出電流值、由微 機控制器的開入開出板檢測必要的開關量信息，由RS485接口實現與上位機軟件的通訊，在 上位機中設置有一個具有監視和控制功能的監控軟件，可方便地監視上述系統模擬量開關信 號量的信息，通過遙控開關，控制接入的一次系統的真空接觸器；通過遙控開關，改變電抗 器的控制模式；通過參數下載，改變控制的目標值；通過遙控開關，控制電抗器的輸出容量。