[發(fā)明專利]移相變壓器副邊繞組抽頭不等分相電壓下的抽頭選擇策略

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510810685.0
• 申請日: 2015-11-20
• 公開（公告）號: CN105356474A
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余夢澤;朱浩駿;陳柏超;田翠華;袁佳歆;費雯麗;劉雷;游奕弘
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)規(guī)劃研究中心;武漢大學(xué)
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種移相變壓器副邊繞組抽頭選擇策略，具體說涉及一種移相變壓器(“Sen”Transformer)副邊繞組抽頭不等分相電壓情況下的抽頭選擇策略。

背景技術(shù)

移相變壓器是現(xiàn)代電力系統(tǒng)中實現(xiàn)潮流控制的一項關(guān)鍵技術(shù)。自上世紀(jì)30年代首次提出移相器的概念以來，基于機械式有載調(diào)壓開關(guān)的傳統(tǒng)移相器已在世界范圍內(nèi)，尤其是歐美國家的電網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。用移相變壓器能改變線路中的潮流分布，可以減小損耗，使得線路潮流分布最優(yōu)，提高電網(wǎng)輸送能力，因而移相變壓器的應(yīng)用需求在不斷增加。“Sen”Transformer(ST)由美國西屋科技中心的K.K.Sen博士于2003年提出。在與系統(tǒng)的接入方式上看，ST是一種串、并聯(lián)混合型裝置，它是基于多抽頭變壓器和抽頭控制技術(shù)的改進型移相變壓器，通過對副邊繞組抽頭的投切，使其輸出不同的串聯(lián)注入電壓，調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓、改變傳輸潮流，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

ST的結(jié)構(gòu)如圖1所示。它的原邊繞組是以星型方式連接的，然后并聯(lián)接入系統(tǒng)(通常是靠近首端的一側(cè))，構(gòu)成變壓器的勵磁單元；副邊繞組每相分別由三個帶著抽頭的小繞組連接而成，然后以串聯(lián)的方式接入系統(tǒng)，提供電壓補償。

如圖1所示，接入A相副邊的三個繞組分別為a1、a2、a3(即a1、a2、a3連接在一起與A相原邊的勵磁單元產(chǎn)生電磁感應(yīng)，B、C相與此相同)，依次接入B、C兩相副邊的繞組為b1、b2、b3和c1、c2、c3，。由于A、B、C三相相差120°，則相應(yīng)的感應(yīng)而出的a1、a2、a3(彼此同相位，下同)，b1、b2、b3和c1、c2、c3也相差120°。

將繞組a1、b1、c1串聯(lián)起來構(gòu)成A相的串聯(lián)補償電壓，則可得到幅值和相角均可改變的電壓。B、C兩相與此相同，構(gòu)成B相串聯(lián)補償電壓的繞組為a2、b2、c2，構(gòu)成C相串聯(lián)補償電壓的繞組為a3、b3、c3。為增加每相串聯(lián)補償電壓的幅值和相角的改變范圍，通常會讓副邊的每個小繞組(a1、a2、a3等)攜帶多個抽頭。

在圖1所示的ST結(jié)構(gòu)中，副邊的每個小繞組都帶有三個抽頭，表示每個小繞組都可以輸出以其自身容量為基值的0pu,0.25pu,0.5pu,0.75pu,1pu等五個電壓。由于每一相的副邊繞組都有三個小繞組，且每個小繞組輸出電壓的幅值和相角都不盡相同，因此可以通過多種不同的組合，得到多種不同的串聯(lián)補償電壓，從而調(diào)節(jié)接入系統(tǒng)首端的電壓，達到調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓幅值和相角的目的。

因此副邊繞組抽頭的不同選擇，決定了串聯(lián)補償電壓的輸出，從而達到調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓幅值的作用。當(dāng)每相副邊繞組有多個抽頭、且抽頭不等分時，抽頭的選擇策略就顯得至關(guān)重要。目前我國對移相變壓器副邊繞組抽頭不等分情況下的選擇還沒有一套完整的策略。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種移相變壓器副邊繞組抽頭不等分相電壓情況下的抽頭選擇策略，采用本策略后，移相變壓器副邊繞組的抽頭補償容量大，補償精度高，選擇靈活，可以實現(xiàn)多種串聯(lián)補償電壓的輸出。

解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種移相變壓器副邊繞組抽頭不等分相電壓情況下的抽頭選擇策略，所述的抽頭不等分相電壓指抽頭以1:1:1……(M+1)的比例劃分每相電壓，M為移相變壓器每相副邊繞組抽頭數(shù)；其特征是：所述選擇策略包括以下步驟：

●S1，畫出抽頭不等分相電壓輸出點分布圖(如圖3所示)

以副邊繞組有一個抽頭為例說明(有M個抽頭的可照樣畫出)，副邊電壓抽頭以1:2的比例劃分副邊每相電壓；副邊每相電壓可輸出1/3pu,2/3pu,1pu三個電壓值，以A相為例(B相和C相類似)，Va為系統(tǒng)電壓，oa是ST抽頭處于a點時的補償電壓，幅值為1/3pu,同理ob為2/3pu,oc為1pu,即Va1；

當(dāng)副邊a1相繞組補償1pu電壓，副邊c1相繞組補償1pu電壓，副邊B相繞組補償0pu,根據(jù)Va1和Vc1電壓相量矢量相加，則補償電壓為V_a'；

●S2，步驟S1畫出的圖中，直線oc,od和of上的點是實際A,B,C三相副邊抽頭補償?shù)狞c，虛線六邊形上的點是通過抽頭組合而成的等效抽頭所能補償?shù)狞c；

當(dāng)需要補償?shù)絜點時，則是副邊a1相補償電壓輸出1/3pu，即副邊b1相補償電壓輸出0pu，副邊c1相補償電壓輸出2/3pu，即a1相，b1相和c1相補償電壓矢量相加，A相電壓Va從o點的基礎(chǔ)上又補償了電壓，按照此種策略，則有M個抽頭下，補償點數(shù)N2有：