[發(fā)明專利]一種電力電子變壓器運(yùn)行系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010331375.1
• 申請(qǐng)日: 2020-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN113640693A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏星;楊晨;袁宇波;史明明;朱信舜;李釗;葛雪峰;周啟文;張中鋒;謝曄源;吳小丹;張宸宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/40
• 分類號(hào): G01R31/40;G01R31/42
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 施昊

1.一種電力電子變壓器運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，包括：第一電力電子變壓器、第二電力電子變壓器、交流側(cè)接口電路和直流側(cè)接口電路；所述第一電力電子變壓器包括：第一電網(wǎng)側(cè)變換器和第一隔離型直流變換器；所述第二電力電子變壓器包括：第二電網(wǎng)側(cè)變換器和第二隔離型直流變換器；所述交流側(cè)接口電路包括兩個(gè)輸出端口和一個(gè)輸入端口，直流側(cè)接口電路包括第一、二輸出端口；

所述交流側(cè)接口電路的輸入端口連接電網(wǎng)，兩個(gè)輸出端口中，其中一個(gè)連接第一電網(wǎng)側(cè)變換器的交流輸入端，另外一個(gè)連接第二電網(wǎng)側(cè)變換器的交流輸入端；第一電網(wǎng)側(cè)變換器的直流輸出端連接第一隔離型直流變換器的直流輸入端，第二電網(wǎng)側(cè)變換器的直流輸出端連接第二隔離型直流變換器的直流輸入端；第一隔離型直流變換器的直流輸出連接直流側(cè)接口電路的第一輸出端口，第二隔離型直流變換器的直流輸出連接直流側(cè)接口電路的第二輸出端口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力電子變壓器運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，所述交流側(cè)接口電路的兩個(gè)輸出端口之間通過導(dǎo)線或兩個(gè)串聯(lián)的電抗器或三相繞組變壓器連接；當(dāng)兩個(gè)輸出端口之間通過導(dǎo)線或兩個(gè)串聯(lián)的電抗器或三相繞組變壓器連接時(shí)，將導(dǎo)線的中點(diǎn)或兩個(gè)電抗器相互連接處或三相繞組變壓器的輸入端作為交流側(cè)接口電路的輸入端口；或者交流側(cè)接口電路的兩個(gè)輸出端口的其中一個(gè)端口連接一個(gè)雙繞組變壓器的輸出端，另外一個(gè)輸出端口連接另外一個(gè)雙繞組變壓器的輸出端，該兩個(gè)雙繞組變壓器的輸入端并聯(lián)后作為交流側(cè)接口電路的輸入端。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電力電子變壓器運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，所述交流側(cè)接口電路為單相交流側(cè)接口電路或三相交流側(cè)接口電路。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力電子變壓器運(yùn)行系統(tǒng)，其特征在于，所述直流側(cè)接口電路的兩個(gè)輸出端口之間通過導(dǎo)線或開關(guān)或開關(guān)與限流電阻串并聯(lián)后構(gòu)成的電路連接，當(dāng)兩個(gè)輸出端口之間采用開關(guān)與限流電阻串并聯(lián)后構(gòu)成的電路連接時(shí)，限流電阻不能串聯(lián)在直流側(cè)接口電路的主回路中。

5.基于權(quán)利要求1所述的一種電力電子變壓器運(yùn)行系統(tǒng)的控制方法,其特征在于，具體包括如下步驟：

步驟1：將第一電力電子變壓器和第二電力電子變壓器其中一個(gè)作為被測(cè)對(duì)象，另外一個(gè)作為模擬負(fù)載；啟動(dòng)被測(cè)對(duì)象，使得被測(cè)對(duì)象通過交流側(cè)接口電路連接至交流電網(wǎng)，并使得被測(cè)對(duì)象的電網(wǎng)側(cè)變換器的直流輸出側(cè)電壓達(dá)到第一設(shè)定值，隔離型直流變換器的直流輸出側(cè)電壓達(dá)到第二設(shè)定值；

步驟2:啟動(dòng)模擬負(fù)載，使得模擬負(fù)載通過交流側(cè)接口電路連接至交流電網(wǎng)，并使得模擬負(fù)載的電網(wǎng)側(cè)變換器的直流輸出側(cè)電壓達(dá)到第三設(shè)定值，隔離型直流變換器的直流輸出側(cè)電壓跟蹤被測(cè)對(duì)象的隔離型直流變換器的直流輸出側(cè)電壓；

步驟3：將被測(cè)對(duì)象的隔離型變換器的直流輸出側(cè)和模擬負(fù)載的隔離型變換器的直流輸出側(cè)通過直流側(cè)接口電路進(jìn)行并聯(lián)，然后控制模擬負(fù)載的隔離型變換器的直流輸出側(cè)電流為0；

步驟4：設(shè)置模擬負(fù)載的功率指令值，且不超過被測(cè)對(duì)象的容量，并使得模擬負(fù)載的隔離型直流變換器的直流輸出側(cè)的功率跟蹤設(shè)置的功率指令值；

步驟5：對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)，包括直流穩(wěn)定性測(cè)試、熱穩(wěn)定性測(cè)試、最大運(yùn)行能力測(cè)試、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性測(cè)試。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電力電子變壓器運(yùn)行系統(tǒng)的控制方法,其特征在于，所述直流穩(wěn)定性測(cè)試，具體為：執(zhí)行步驟4，調(diào)整模擬負(fù)載的功率指令值，從而通過控制模擬負(fù)載的隔離型直流變換器的直流輸出側(cè)的功率，使得被測(cè)對(duì)象處于不同功率下的工作狀態(tài)，計(jì)算不同功率指令值時(shí)被測(cè)對(duì)象的隔離型直流變換器的直流輸出側(cè)電壓與第二設(shè)定值之間的幅值差，若幅值差大于等于第二設(shè)定值的5％，則認(rèn)定該被測(cè)對(duì)象不符合直流穩(wěn)定性要求；

熱穩(wěn)定性測(cè)試，具體為：執(zhí)行步驟4，調(diào)整模擬負(fù)載的功率指令值，從而通過控制模擬負(fù)載的隔離型直流變換器的直流輸出側(cè)的功率，使得被測(cè)對(duì)象在設(shè)定時(shí)間內(nèi)處于額定功率工作，待設(shè)定的時(shí)間結(jié)束后，通過被測(cè)對(duì)象各組成部件的溫度和損壞情況，來判斷被測(cè)對(duì)象是否滿足熱穩(wěn)定性的要求；

最大運(yùn)行能力測(cè)試，具體為：執(zhí)行步驟4，調(diào)整模擬負(fù)載的功率指令值，從而通過控制模擬負(fù)載的隔離型直流變換器的直流輸出側(cè)的功率，使得被測(cè)對(duì)象在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)以最大的功率工作，待設(shè)定的時(shí)間結(jié)束后，通過被測(cè)對(duì)象各組成部件的溫度和損壞情況，來判斷被測(cè)對(duì)象是否滿足最大運(yùn)行能力的要求；

動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性測(cè)試，具體為：執(zhí)行步驟4，調(diào)整模擬負(fù)載的功率指令值，從而通過控制調(diào)整模擬負(fù)載的隔離型直流變換器的直流輸出側(cè)的功率，模擬被測(cè)對(duì)象的功率突變，通過功率突變時(shí)被測(cè)對(duì)象的隔離型直流變換器的直流側(cè)電壓的變化幅值以及恢復(fù)至設(shè)定值的時(shí)間，來判斷被測(cè)對(duì)象是否滿足動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的要求。