[實用新型]一種集約型直流融冰裝置拓撲結構

有效

• 申請號: 201520177359.6
• 申請日: 2015-03-27
• 公開（公告）號: CN204481443U
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 陸佳政;朱思國;李波;方針;張紅先
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司防災減災中心
• 主分類號: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16;H02J3/18;H02J3/01
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;譚武藝

技術領域

本實用新型涉及電氣工程技術領域，具體涉及一種集約型直流融冰裝置拓撲結構。

背景技術

直流融冰裝置為輸電線路應對冰災提供了有效的融冰手段，但直流融冰裝置僅在冬季線路覆冰時使用，利用率低，且裝置長期不用易造成設備損壞，在運行中存在很大的安全隱患。因此，在保證融冰裝置結構簡單、融冰運行可靠的前提下，開展可實現融冰裝置功能擴展的拓撲結構研究、提高融冰裝置利用率，具有重要的技術和經濟價值。

國內、外少數高校和科研單位對直流融冰裝置多功能拓撲結構進行了部分研究，目前以融冰兼SVC型直流融冰裝置拓撲結構為主，以該拓撲結構研制的裝置存在以下缺陷：缺陷一，運行諧波大，裝置輸入側需要增加大量的濾波裝置，發熱嚴重，功率器件需要采用復雜的水冷系統；缺陷二，裝置需要配置大量的電抗器來實現等容量的容性無功與感性無功輸出，造價高、占地面積大；缺陷三，裝置結構復雜，運行維護工作量大，改變裝置功能運行模式需要進行大量倒閘操作，運行可靠性較低，SVC功能拓展效果較差。因此，針對融冰兼SVC型直流融冰裝置特點，并結合變電站功能需求，迫切需要開展運行諧波低、發熱量小、結構簡單、可靠性高，并可有效提高裝置利用率的集約型融冰裝置拓撲結構研究，為裝置的結構設計與最終研制提供指導，以便有效解決融冰裝置使用率低的問題。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題為：針對現有技術的上述問題，提供一種運行可靠性高能夠實現兼具融冰和無功補償與有源濾波功能，運行可靠性高，融冰容量與無功補償容量可獨立優化配置，為融冰裝置多功能拓撲結構研究及裝置研制提供有效的指導，可廣泛適用于各類變電站的集約型直流融冰裝置拓撲結構。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

一種集約型直流融冰裝置拓撲結構，包括定阻抗低損耗連接變壓器、融冰支路和直流融冰裝置總控制器，所述融冰支路的控制端與直流融冰裝置總控制器相連，所述拓撲結構還包括運行模式轉換裝置、用于與變電站的電容器與電抗器組聯合運行以實現靜止無功補償及有源濾波的無功補償及有源濾波支路和用于采集變電站交流母線的電流及電壓信號的變電站母線電流及電壓信號采集裝置，所述無功補償及有源濾波支路包括至少一臺靜止無功補償及有源濾波部件，所述變電站母線電流及電壓信號采集裝置的輸出端與直流融冰裝置總控制器相連，所述靜止無功補償及有源濾波部件的控制端與直流融冰裝置總控制器相連，所述運行模式轉換裝置的輸入端通過定阻抗低損耗連接變壓器與變電站的交流母線相連，所述運行模式轉換裝置的輸出端分別與融冰支路及各個靜止無功補償及有源濾波部件相連。

優選地，所述融冰支路包括低諧波直流融冰電壓轉換部件和用于直流電壓切換到不同融冰線路上進行融冰的融冰線路切換裝置，所述低諧波直流融冰電壓轉換部件的電源輸入端與運行模式轉換裝置的輸出端相連，所述低諧波直流融冰電壓轉換部件的電源輸出端與融冰線路切換裝置相連，所述低諧波直流融冰電壓轉換部件的控制端與直流融冰裝置總控制器相連。

優選地，所述低諧波直流融冰電壓轉換部件的融冰容量為25MW。

優選地，所述無功補償及有源濾波支路中所有靜止無功補償及有源濾波部件的總靜止無功補償容量為±15Mvar。

優選地，所述無功補償及有源濾波支路中包含靜止無功補償及有源濾波部件的數量為兩臺，每一臺靜止無功補償及有源濾波部件的靜止無功補償容量為±7.5Mvar。

優選地，所述拓撲結構還包括部件故障分析與診斷裝置和過流及過壓保護裝置，所述部件故障分析與診斷裝置的輸入端分別與直流融冰裝置總控制器、定阻抗低損耗連接變壓器相連，所述部件故障分析與診斷裝置的輸出端與過流及過壓保護裝置的控制端相連，所述過流及過壓保護裝置串聯布置于定阻抗低損耗連接變壓器與變電站的交流母線之間。

本實用新型的集約型直流融冰裝置拓撲結構具有下述優點：

1、本實用新型包括融冰支路和用于與變電站的電容器與電抗器組聯合運行以實現靜止無功補償及有源濾波的無功補償及有源濾波支路，能夠有效實現裝置功能拓展，兼具融冰和無功補償與有源濾波功能，既能夠實現低諧波直流融冰，又能夠與變電站無功補償用電容器和電抗器組聯合運行實現靜止無功補償，實現變電站10kV側13次及以下諧波有源濾波等功能，提高了集約型融冰裝置使用率。