[發(fā)明專利]基于移動式電池儲能裝置的配電網(wǎng)中壓線路直流熱力融冰電路及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610472517.X
• 申請日: 2016-06-24
• 公開（公告）號: CN105958414B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范元亮;吳文宣;陳彬;鄭高
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)福建省電力有限公司;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H02G7/16
• 分類號: H02G7/16
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

1.一種基于移動式電池儲能裝置的配電網(wǎng)中壓線路直流熱力融冰電路的方法，其特征在于：所述配電網(wǎng)中壓線路直流熱力融冰電路包括雙向變流器、電池儲能系統(tǒng)、直流變換器、AC開關(guān)、DC開關(guān)；所述雙向變流器的交流端經(jīng)所述AC開關(guān)連接至所述配電網(wǎng)中壓線路直流熱力融冰電路的電源輸入端，所述雙向變流器的直流端與所述電池儲能系統(tǒng)的正負(fù)極并接，所述直流變換器的輸入端也與所述電池儲能系統(tǒng)的正負(fù)極并接，所述直流變換器的輸出端經(jīng)所述DC開關(guān)連接至所述配電網(wǎng)中壓線路直流熱力融冰電路的輸出端，用以連接至覆冰線路；所述電池儲能系統(tǒng)、雙向變流器、直流變換器、AC開關(guān)、DC開關(guān)集成于半掛式移動式車廂；所述直流變換器為對稱雙橋臂串聯(lián)直流變換器，包括緩沖電路、LC濾波電路以及兩個對稱橋臂；所述方法包括以下步驟：

步驟S1：在開展融冰作業(yè)前，通過柔性電纜將AC開關(guān)的出口端子連接至0.4kV交流電源，閉合AC開關(guān)，將所述電池儲能系統(tǒng)充滿電；在充滿電之后，斷開AC開關(guān)，拆除所述柔性電纜；

步驟S2：將覆冰線路退出運行，通過銅鋁并溝線夾將一進一回柔性電纜連接覆冰線路的A、B兩相接入端，覆冰線路的A、B兩相的末端通過短接線進行短接，測量覆冰線路作業(yè)線路的直流阻抗，并核算加載直流熱力融冰電流后直流變換器輸出端的輸出電壓不得超過其最高工作電壓；

步驟S3：將一進一回柔性電纜的一端連接至直流變換器的出口端子，閉合DC開關(guān)，啟動直流變換器，將直流變換器的輸出電流值設(shè)置成直流熱力融冰電流值；每次加載電流值穩(wěn)定時，觀察覆冰線路接入點、短接點、觀測點的溫升，如果導(dǎo)線溫度超過40度、導(dǎo)線接頭溫度超過導(dǎo)線溫度10度時進行重點關(guān)注；如果導(dǎo)線溫度超過50度、溫差持續(xù)升高且超過15度時立即減少加載電流，并停止作業(yè)；

步驟S4：當(dāng)直流變換器的輸入端電壓大于輸出端電壓時，所述直流變換器自動工作于buck模式，第一橋臂工作于buck模式，第二橋臂的開關(guān)管S4處于持續(xù)截止?fàn)顟B(tài)，通過控制第一橋臂的開關(guān)管S1的占空比D₁，實現(xiàn)降壓工作，輸入輸出電壓關(guān)系為：

；

其中，V₀為所述直流變換器的輸出端電壓，V_i為所述直流變換器的輸入端電壓；

當(dāng)所述直流變換器的輸入端電壓接近等于輸出端電壓時，直流變換器自動工作于直通模式，第一橋臂的開關(guān)管S1處于持續(xù)閉合狀態(tài)，第二橋臂的開關(guān)管S4處于持續(xù)截止?fàn)顟B(tài)，輸入輸出電壓關(guān)系為：

；

；

當(dāng)所述直流變換器的輸入端電壓小于輸出端電壓時，直流變換器自動工作于boost模式，第一橋臂的開關(guān)管S1處于持續(xù)閉合狀態(tài)，第二橋臂工作于boost模式，通過控制第二橋臂的開關(guān)管S4的占空比D₄，實現(xiàn)升壓工作，輸入輸出電壓關(guān)系為：

；

步驟S5：完成A、B兩相融冰作業(yè)后，關(guān)閉直流變換器，斷開DC開關(guān)，對三相線路進行充分放電，然后將A、B、C三相的末端短接， DC開關(guān)的出口端子連接至B相的柔性電纜轉(zhuǎn)移連接至C相首端，開展一進兩回C相融冰作業(yè)，閉合DC開關(guān)，啟動直流變換器，將直流變換器的輸出電流值設(shè)置成直流熱力融冰電流值，同樣在每次加載電流值穩(wěn)定時，觀察覆冰線路接入點、短接點、觀測點的溫升，如果導(dǎo)線溫度超過40度、導(dǎo)線接頭溫度超過導(dǎo)線溫度10度時進行重點關(guān)注；導(dǎo)線溫度超過50度、溫差持續(xù)升高且超過15度時則立即減少加載電流，并停止作業(yè)；

步驟S6：完成C相融冰作業(yè)后，三相線路的融冰作業(yè)均已完成，關(guān)閉直流變換器，斷開DC開關(guān)，對三相線路進行充分放電，拆除融冰作業(yè)接線，將三相線路恢復(fù)至退出運行時狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于移動式電池儲能裝置的配電網(wǎng)中壓線路直流熱力融冰電路的方法，其特征在于：所述電池儲能系統(tǒng)為磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于移動式電池儲能裝置的配電網(wǎng)中壓線路直流熱力融冰電路的方法，其特征在于：所述直流變換器采用IGBT功率器件。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于移動式電池儲能裝置的配電網(wǎng)中壓線路直流熱力融冰電路的方法，其特征在于：所述配電網(wǎng)中壓線路包括配電網(wǎng)10kV、20kV、35kV線路。