[發明專利]一種可變換靜止同步補償器

無效

• 申請號: 201410318770.0
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104092224A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 潘磊;田杰;沈全榮;王旭;黃俊輝;楊林;王海潛;謝珍建;祁萬春;喬黎偉;黃河;竇飛;董云龍;王新寶;常寶立
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司;國家電網公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司電力經濟技術研究院
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種柔性交流輸電技術，具體涉及一種可變換靜止同步補償器。

背景技術

隨著大型電力系統的互聯以及各種新設備的使用，在使發電、輸電更經濟、更高效的同時也增加了電力系統的規模和復雜度。由于環境限制、負荷需求增長、用戶對電力系統供電的可靠性與經濟性的要求日益嚴格、建設輸電線的投資費用增加等原因，出現由地區電力系統發展為大區間聯網的現代電力系統的趨勢日益明朗。我國能源分布不均與負荷中心之間的不協調導致遠距離輸電與大電網的形成，出現系統振蕩、系統穩定控制、交直流混合電網協調、潮流控制能力、電壓崩潰與電壓穩定等問題，這都要求提高輸電系統的輸電能力和調控能力。

靜止同步補償器STATCOM(Static?Synchronous?Compensator)和靜止同步串聯補償器SSSC(Static?Synchronous?Series?Compensator)是目前比較常見的提高系統輸電能力和調控能力的設備。STATCOM設備與輸電線路相并聯，相當于一個連接點處向系統注入的電流源，通過改變該電流源輸出電流的幅值和相位，可以快速改變與系統的無功交換。能夠在如下方面改善電力系統的性能：動態電壓控制，功率振蕩阻尼，暫態穩定，電壓閃變控制等，與傳統的無功補償裝置相比，其可靠性更高、調節速度快等優點。

靜止同步串聯補償器的其原理是在所串聯的線路上注入一個大小和線路電流無關而且相位和線路電流相位垂直的電壓，改變該電壓大小就相當于改變線路的有效阻抗，從而可以控制系統潮流。因為它是基于電力電子器件的補償設備，不會像固定串補及可控串補那樣出現次同步諧振(SSR)。

目前STATCOM的應用比較廣泛，SSSC還沒有單獨的工程項目，但其作為統一潮流控制器(UPFC)的一種運行方式，已有工程運行實例。STATCOM可以控制系統的交流電壓及快速無功補償、SSSC可以控制線路潮流，統一潮流控制器結合了兩者的優點，但統一潮流控制器需要兩個換流器，投資成本比較高。結合已投運的統一潮流控制器工程來看，電力系統同時具備系統電壓控制以及線路潮流控制需求的情況不多，這就需要一種更經濟、更靈活的方案，既能控制系統交流電壓、又能控制某條線路的潮流，而且投資成本低、占地小。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種可變換靜止同步補償器,此拓撲結構可以實現靜止同步補償器和靜止同步串聯補償器兩種運行方式，具備系統電壓控制和線路潮流控制的功能，具有很好的經濟性、靈活性和可靠性。

為了達到上述目的，本發明的解決方案是：

一種可變換靜止補償器，其特征在于：

所述可變換靜止同步補償器包含至少一個并聯變壓器、一個換流器、一個倒閘回路和至少一個串聯變壓器；所述串聯變壓器的至少一側并聯至少一組旁路開關；所述換流器的交流側經過倒閘回路連接至少一個串聯變壓器，所述串聯變壓器串聯接入線路；所述換流器的交流側經過倒閘回路與至少一個并聯變壓器連接后，再接入交流系統。

進一步地：所述的倒閘回路由至少一個轉換開關構成，用于將換流器與并聯側交流系統連接或者退出連接，以及用于將換流器與串聯變壓器連接或者退出連接。

進一步地：所述的可變換靜止同步補償器還包含至少一個并聯側起動電路，相應地,所述的換流器經過倒閘回路后，連接至少一個所述并聯側起動電路，起動電路再與至少一個并聯變壓器連接。

進一步地：所述旁路開關為旁路斷路器或者快速旁路開關。

進一步地：至少一組所述旁路斷路器并聯在所述串聯變壓器線路側繞組的兩端，用于控制所述串聯變壓器的接入或者退出線路。

進一步地：至少一組所述快速旁路開關并聯在所述串聯變壓器閥側的相間，用于故障時將所述換流器快速旁路，與輸電線路隔離。

進一步地：所述的統一潮流控制器通過倒閘回路的倒閘操作，實現兩種運行方式：靜止同步補償器運行方式以及靜止同步串聯補償器運行方式。

進一步地：所述轉換開關為隔離刀閘、或者斷路器、或者由電力電子設備構成的開關。

進一步地：所述并聯變壓器接入的交流系統為連接輸電線路的母線，或者其它交流母線。

進一步地：所述并聯側起動電路包括一對并聯的電阻和開關，所述開關為隔離刀閘、或者斷路器、或者由電力電子器件構成的開關。

進一步地：所述快速旁路開關為斷路器、雙向反并聯的晶閘管、或者其它電力電子器件。

進一步地：所述換流器為電壓源型換流器，包括但不限于兩電平結構、變壓器多重化結構或者模塊化多電平結構。