[發(fā)明專利]風(fēng)電場用集約型直流融冰裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710601165.8
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN107196262B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸佳政;朱思國;李波;譚艷軍;黃清軍;朱遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)湖南省電力公司;國網(wǎng)湖南省電力公司防災(zāi)減災(zāi)中心;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): H02G7/16
• 分類號(hào): H02G7/16;H02J3/18;H01F30/04
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

本發(fā)明公開了一種風(fēng)電場用集約型直流融冰裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括三繞組融冰變壓器、串并聯(lián)刀閘和兩組動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償單元，三繞組融冰變壓器的三繞組包括原邊繞組和兩個(gè)副邊繞組，動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償單元包括并聯(lián)布置的兩臺(tái)SVG，融冰變壓器的原邊繞組和電網(wǎng)相連、副邊繞組分別與不同動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償單元的兩臺(tái)SVG相連，各個(gè)SVG的輸出端分別與串并聯(lián)刀閘的輸入端相連，串并聯(lián)刀閘的輸出端與待融冰線路相連。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)電場標(biāo)配動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置SVG多功能輸出，平時(shí)用于風(fēng)電場電網(wǎng)電壓無功補(bǔ)償，冬季風(fēng)電場線路覆冰時(shí)用于線路融冰，具有大范圍電流調(diào)節(jié)能力，滿足線型差異較大不同線路融冰需求，能夠滿足風(fēng)電場線路融冰容量需求，且占地面積小，建設(shè)成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣工程技術(shù)，具體涉及一種風(fēng)電場用集約型直流融冰裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

近年來，在能源消耗量迅速增長、價(jià)格不斷走高和全球生態(tài)環(huán)境惡化的雙重壓力下，世界各國都把開發(fā)利用可再生新能源放到了重要位置。在眾多可再生能源中，風(fēng)能以其巨大的優(yōu)越性和開發(fā)潛力受到人們的青睞，風(fēng)力發(fā)電也發(fā)展迅速，成為一個(gè)具有強(qiáng)大生命力的產(chǎn)業(yè)。我國風(fēng)能資源十分豐富，采用10米高度的風(fēng)速測算，陸地風(fēng)能資源理論儲(chǔ)量為32.26億千瓦，實(shí)際可開發(fā)資源為2.53億千瓦，風(fēng)電場建設(shè)在我國各省份正如火如荼地展開。風(fēng)電場建設(shè)選址一般都在高山或海拔較高的地區(qū)，而我國的貴州、湖南、湖北等南方地區(qū)冰雪災(zāi)害頻發(fā)，風(fēng)電場輸電線路更易遭受覆冰災(zāi)害，引起倒塔斷線，嚴(yán)重威脅到風(fēng)電場輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行和供電可靠性。

為了提高輸電線路抵抗冰災(zāi)的能力，國內(nèi)多家單位研制了多種型號(hào)的直流融冰裝置，為電網(wǎng)冬季安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障，但現(xiàn)有融冰裝置主要針對(duì)主網(wǎng)或農(nóng)網(wǎng)輸電線路，不能很好適用于風(fēng)電場輸電線路融冰，現(xiàn)有融冰裝置主要存在以下問題：問題1，融冰線路線型比較統(tǒng)一或接近，而風(fēng)電場集電線路和送出線路線型差異較大，給融冰裝置大范圍電流調(diào)節(jié)能力提出了更高要求；問題2，主網(wǎng)融冰裝置容量偏大，而農(nóng)網(wǎng)融冰裝置容量偏小，均不能滿足風(fēng)電場輸電線路融冰需求；問題3，現(xiàn)有融冰裝置建設(shè)占地面積偏大，而風(fēng)電場普遍占地面積較小，難以滿足現(xiàn)有融冰裝置建設(shè)用地需求；問題4，現(xiàn)有融冰裝置建設(shè)成本較高，難以在作為發(fā)電企業(yè)的風(fēng)電場推廣應(yīng)用。因此，針對(duì)風(fēng)電場融冰特點(diǎn)，迫切需要開展適用于風(fēng)電場的直流融冰裝置研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供一種利用風(fēng)電場標(biāo)配的兩臺(tái)SVG動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置實(shí)現(xiàn)融冰直流電流輸出，能夠?yàn)轱L(fēng)電場融冰裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與最終研制提供指導(dǎo)以便有效解決風(fēng)電場融冰問題，可廣泛適用于有融冰需求的風(fēng)電場，具有大范圍電流調(diào)節(jié)能力、容量符合風(fēng)電場融冰需求、占地面積小、建設(shè)成本低的風(fēng)電場用集約型直流融冰裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種風(fēng)電場用集約型直流融冰裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括三繞組融冰變壓器、串并聯(lián)刀閘和兩組動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償單元，所述三繞組融冰變壓器的三繞組包括原邊繞組和兩個(gè)副邊繞組，所述動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償單元包括并聯(lián)布置的兩臺(tái)SVG，所述融冰變壓器的原邊繞組和電網(wǎng)相連、副邊繞組分別與不同動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償單元的兩臺(tái)SVG相連，各個(gè)SVG的輸出端分別與串并聯(lián)刀閘的輸入端相連，所述串并聯(lián)刀閘的輸出端與待融冰線路相連。

優(yōu)選地，所述SVG由多個(gè)功率模塊依次級(jí)聯(lián)形成，所述兩臺(tái)SVG的輸入端和融冰變壓器的副邊繞組相連、輸出端三相短接形成中性點(diǎn)，SVG運(yùn)行于無功補(bǔ)償模式時(shí)，中性點(diǎn)懸空；運(yùn)行于直流融冰模式時(shí)，中性點(diǎn)輸出作為直流電壓正極或負(fù)極。

優(yōu)選地，所述三繞組融冰變壓器為三繞組十二脈波融冰變壓器。

優(yōu)選地，所述三繞組融冰變壓器的兩個(gè)副邊繞組中，一個(gè)副邊繞組的接線方式為Y₀、另一個(gè)副邊繞組的接線方式為D₁₁，兩個(gè)副邊繞組的輸出電壓差不超過0.25%。

優(yōu)選地，所述三繞組十二脈波融冰變壓器采用低阻抗寬調(diào)壓整流變壓器，變壓器阻抗范圍：6%至12%，變壓器調(diào)壓范圍：20%至100%。