[發明專利]分布式串聯補償器的啟動和停運方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 202011212914.6
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112491076B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 潘磊;林藝哲;任鐵強;董云龍;盧宇;馬秀達;吳飛翔
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種分布式串聯補償器的啟動方法和停運方法，啟動過程包括：通過線路電流對所有單元模組的控制電源進行充電；斷開第一級單元模組的旁路開關，對該單元模組的電容進行充電；當第一級單元模組的電容電壓達到啟動定值后，解鎖該單元模組并將該模組的電容電壓升至標稱運行電壓值，完成第一級單元模組的啟動；然后按照上述過程逐步分級完成其它各單元模組的啟動。停運過程包括：將串聯補償器所有單元模組的輸出交流電壓逐步降至零，然后閉鎖各單元模組、并合閘各單元模組的機械旁路開關，完成停運。此方法可以有效減少分布式串聯補償器啟動和停運時對交流電網產生的擾動，防止單元模組的直流過電壓，實現分布式串聯補償器的平穩啟動和停運。

技術領域

本發明涉及一種柔性交流輸電技術，具體涉及一種分布式串聯補償器的啟動方法和停運方法、裝置及存儲介質。

背景技術

隨著大型電力系統的互聯以及各種新設備的使用，在使發電、輸電更經濟、更高效的同時也增加了電力系統的規模和復雜度；再加上大量的分布式發電系統接入電網，使傳統的固定由輸電網向配電網傳送的潮流發生逆向；用戶負荷的不斷增長需要潮流控制手段提高現有的功率輸送能力；正在蓬勃發展的智能電網和電力市場間復雜的功率交換需要頻繁的潮流優化控制。

分布式串聯補償器，可以將每個小容量的補償器制作輕巧得直接分布式地懸掛于電力線路上，實現和靜止同步串聯補償器相近的電網潮流控制功能和效果，可為智能電網提供更靈活、更先進的控制手段，有效提高電力系統的供電能力和安全穩定性。分布式串聯補償器具有體積小、重量輕等特點；大量分布式的子單元保障了設備的冗余性，進而提升了裝置的可靠性；同時，分布式串聯補償器裝置可分散部署在輸電線路上或者變電站，占地小。

目前國外已有兩個分布式串聯補償器的示范工程(分布式靜止同步串聯補償器)項目，兩個項目的控制保護系統比較簡單，均采用模塊就地控制的模式，控制方式不靈活，潮流調節的性能較差。國內有部分高校和科研院所開展了多種分布式串聯補償器(分布式串聯電抗器、分布式靜止同步串聯補償器、分布式潮流控制器等)，主要在拓撲結構、仿真建模和系統控制策略上開展研究，尚未有關于分布式串聯補償器的平滑啟動和停運的文獻和專利。

現有統一潮流控制器的串聯側換流單元或靜止串聯補償器可以通過并聯的電壓源進行充電后完成平滑啟動，也可以通過串聯變壓器注入線路后產生的電壓差對串聯側的換流單元進行充電和啟動；但這兩種方法并不適用于分散布置、無法增加并聯側輔助電源，且不包含串聯變壓器的分布式串聯補償器。

常見的分布式串聯補償器結構如附圖1所示，包含N級單元模組，每級單元模組包括三個單元模組分別對應接入三相交流線路，N級單元模組依次串聯接入線路；所述單元模組包括第一類旁路設備、取能單元、換流單元和控制單元。一般的啟動方式和停運方式為：啟動時，在單元模組控制電源完成取能后，將所有單元模組全部投入充電，模組充電完成后然后再解鎖模組的換流單元、控制單元模塊的直流電壓維持恒定；停運時直接閉鎖單元模組的換流單元、并旁路單元模組的旁路設備。這種啟動和停運方式，在所有單元模組投入和退出瞬間、以及單元模組充電的過程線路電流也會有很大的變化，對交流系統的潮流產生很大影響。

為了解決以上啟動和停運方式的不足，減少啟動和停運對交流系統的擾動，充分發揮分布式串聯補償器潮流優化的特點，推動分布式潮流控制器應用的快速發展，需要一種更穩定、更適合工程應用的啟動和停運方式。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種分布式串聯補償器的啟動方法和停運方法,其可以有效抑制單元模組投退時的直流過電壓和過電流，減小啟動和停運時交流線路的電流擾動，實現分布式串聯補償器的平穩啟動和停運，提高系統的穩定性和可靠性。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

本申請提供了一種分布式串聯補償器的啟動方法，所述分布式串聯補償器包括N級單元模組，每級包括三個單元模組分別對應接入三相交流線路，N級單元模組依次串聯接入線路，N為自然數；所述單元模組包括第一類旁路設備、取能單元、換流單元和控制單元；所述啟動方法包括：