[發明專利]基于圖解法的直流融冰裝置融冰變壓器檔位設計方法

有效

• 申請號: 201610590319.3
• 申請日: 2016-07-25
• 公開（公告）號: CN106202808B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 陸佳政;黃清軍;李波;譚艷軍;朱思國;周秀冬;朱遠
• 申請（專利權）人: 國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司防災減災中心;國家電網公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙)43008
• 代理人: 趙洪,譚武藝

技術領域

本發明涉及電氣工程技術領域，具體涉及一種基于圖解法的直流融冰裝置融冰變壓器檔位設計方法。

背景技術

我國南方地區冰雪災害頻發，輸電線路覆冰后易于引起斷線倒桿，嚴重威脅到電網的安全穩定運行和供電可靠性。特別是2008年特大冰災中，冰凍天氣持續襲擊我國華東、華中等地區，導致湖南、浙江、江西等多個省份大面積、長時間停電，給國民經濟和人民群眾的生產生活造成了巨大損失。為此，國內多家單位研制了多種型號的融冰裝置，其中基于“可調檔變壓器+不控整流電路”拓撲結構的直流融冰裝置因具有結構簡單、成本低廉、融冰可靠性高等優點而成為市場主流。如圖1所示，該直流融冰裝置包括融冰變壓器，融冰變壓器的原邊和10/35Kv母線相連，融冰變壓器的副邊抽頭通過整流器、輸出刀閘和覆冰線路相連。但該類裝置是基于二極管不控整流電路，為了同時滿足變電站多條輸電線路的融冰需求，融冰變壓器一般需設置多個檔位來使裝置輸出電壓電流可在較大范圍內可調，此時融冰變壓器的檔位配置成為影響裝置融冰性能、成本以及體積重量的關鍵因素。

目前，工程技術人員一般采用試湊法來設計融冰變檔位，即首先根據某條線路的融冰需求設計出融冰變壓器的一個檔位；再核算該檔位是否滿足第二條線路的融冰需求，不滿足時則增加新的變壓器檔位；然后再核算已有檔位是否滿足第三條線路的融冰需求……,如此反復直至所設計的多個檔位能滿足所有覆冰線路的融冰需求。這種方法原理簡單、門檻低，但當有融冰需求的輸電線路數量較多時(500kV變電站出線一般多達十條甚至二十條)，其循環迭代過程計算量大；而且若設計出的檔位數量超過容許極限，則需要改換初設條件重新設計直至滿足要求。更重要的是，每個檔位對應副邊電壓的選定缺乏統籌性，即一般僅考慮某條線路的需求而不兼顧多條線路，這往往導致設計出的變壓器檔位數量偏多且缺乏對線路參數變化時的適應性，設計結果難以達到最優。

發明內容

本發明要解決的技術問題：針對現有技術的上述問題，提供一種能夠簡化設計過程并使檔位數量盡量少、降低融冰變壓器的設計和制造成本，設計過程簡單、設計結果優良、可移植性強、設計檔位數量少、實現快捷、使用方便的基于圖解法的直流融冰裝置融冰變壓器檔位設計方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種基于圖解法的直流融冰裝置融冰變壓器檔位設計方法，步驟包括：

1)確定變電站各線路的融冰需求電壓；

2)繪制出各線路融冰需求電壓的二維平面圖：將融冰需求電壓作為橫軸、各線路的線路序號作為縱軸，將變電站各線路的融冰需求電壓統一繪制在同一幅二維平面圖中；

3)提取二維平面圖中各線路融冰需求電壓的交集區段：按照涵蓋盡可能多線路的原則，在二維平面圖標注出融冰需求電壓的交集區段；檢測是否剩余有和其它線路沒有交集區段的線路，如果剩余有和其它線路沒有交集區段的線路，則對該線路單獨標注出融冰需求電壓區域；

4)根據各線路融冰需求電壓的交集區段確定融冰變壓器副邊的檔位：從每一個融冰需求電壓區域中選擇一個電壓作為一個檔位，從而得到由所有融冰需求電壓區域對應的電壓構成融冰變壓器副邊的檔位；且在前述各個交集區段中分別選擇一個電壓值作為變壓器的多個副邊電壓，由此確定出變壓器的各個檔位。

優選地，所述步驟1)的詳細步驟包括：

1.1)確定變電站各線路容許的最大融冰電流I_max和最小融冰電流I_min；

1.2)根據直流融冰時輸電線路的接線方式，結合最大融冰電流I_max和最小融冰電流I_min計算各線路容許的融冰裝置最高輸出直流電壓U_max和最低輸出直流電壓U_min；

1.3)根據融冰裝置中融冰變壓器原邊和副邊的電壓關系，計算出各線路融冰時所需要的融冰變壓器副邊的電壓范圍[U_2min,U_2max]作為融冰需求電壓。