[實用新型]基于磁通補償的可調電抗器系統

有效

• 申請號: 201420633925.5
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN204243749U
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 莊嚴;魏興;劉鳳珍;宋丹
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司朝陽供電公司;朝陽電力勘測設計院有限公司;國家電網公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本實用新型屬于電力系統自動化領域，為一種基于磁通補償的可調電抗器系統。

背景技術

電力電子技術的發展使得柔性輸電技術(FACTS)在電力系統自動控制中得到廣泛重視，過去長期以來認為不可改變的系統參數(例如電壓、相位、阻抗等)，采用FACTS技術后都有希望實現靈活的控制。在相當多的FACTS控制器件中，其核心部件就是工作在高電壓、大電流工況下的可調電抗器。例如，電力系統故障電流限制器就是FACTS控制器件之一。歸納起來，當前正在研究、試驗的故障電流限制器可以分為以下兩類：：

1、用快速動作的可關斷晶體管(GTO)開關與一個阻抗并聯而構成的故障電流限制器。正常運行時，GTO完全導通，當故障電流達到設定值時，GTO關斷，阻抗被串入電網母線而起限流作用。這種限流器的缺點是GTO長期運行在高壓大電流工況，可靠性差、器件損耗大、散熱問題難以解決，控制系統復雜、價格昂貴。此類技術的參考文獻有：T.Ueda，Solid-state?current?limiter?for?power?distribution?system，IEEE?Transaction?on?Power?delivery.Vol.4，pp.1796，Oct.1993。

2、超導限流器。超導限流器國內外專家進行了大量研究工作，國內外專家發表的具有代表性的文章有：“超導故障限流器的電力應用研究進展”，葉林，電力系統自動化，Vol.23，NO.7，1999.4。由于超導系統技術復雜，整流元件長期工作在高壓大電流工況，故可靠性差，裝置附加的損耗也大，價格昂貴。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術中存在的問題和不足，提出一種響應速度快、系統結構簡單、運行可靠、損耗比現有技術要小得多的，基于磁通補償的可調電抗器系統。

本實用新型所述的基于磁通補償的可調電抗器系統，主要由四個單元組成：即電流檢測及處理單元I、控制單元II、逆變器單元III、串聯變壓器IV。其系統的構成如下：

電流檢測及處理單元是I由電網母線1、電流互感器2和電流信號處理環節3組成，電流互感器2安置在電網母線1上，電流互感器2的輸出端與電流信號處理環節3相連接；電流檢測及處理單元I與控制單元II相連接，控制單元II與逆變器單元III相連接，逆變器單元III與串聯變壓器IV的副邊繞組相連接，串聯變壓器IV的原邊繞組與母線1相串聯。

所述的基于磁通補償的可調電抗器系統與電容器串聯，構成帶串補的故障電流限制器。

所述的基于磁通補償的可調電抗器系統與電容器并聯，構成并聯電容器的可調串聯電抗器。

所述的基于磁通補償的可調電抗器系統與電抗器串聯，構成可控串聯補償裝置。

所述的基于磁通補償的可調電抗器系統與相并聯的電抗器串聯，構成自動跟蹤消弧系統用可調電抗器。

可以將兩個或兩個以上所述的基于磁通補償的可調電抗器串聯運行使用。

本實用新型所述的基于磁通補償的可調電抗器系統的工作原理為：

當電力系統正常工作時，由電流檢測及處理單元I獲得電流信號i_IS；將所取得的電流信號i_IS送到控制單元II中，控制單元II輸出的控制信號F₁送到逆變器單元III，逆變器單元III輸出電流i_I*送到串聯變壓器IV的副邊繞組ax中，控制單元II使得i_I*跟蹤i_IS，并使得W_AX*i_I+W_AX*i_I*＝0，W_AX為磁動勢，i_I為原邊繞組中電流，從而使串聯變壓器IV鐵芯中的主磁通Φm＝0，串聯在電網母線中的變壓器原邊繞組壓降U_AX≈0。此時，串聯變壓器IV對電網運行無影響。