[發明專利]一種用于調節壓差角差的配電網合環調電裝置及方法

在審

• 申請號: 202011379862.1
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112366714A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 徐志;郭成;李勝男;覃日升;姜訸;盧佳
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請提供的一種用于調節壓差角差的配電網合環調電裝置及方法，裝置設置在合環的第一母線和第二母線之間，包括串聯變壓器、并聯變壓器、并聯整流器、串聯變流器、開關及控制保護設備。并聯變壓器取能，串聯變壓器提供電壓調節量，串聯整流器與并聯變換器共用直流母線。執行合環調電時，通過帶調壓功能的并聯變壓器和并聯整流器，在并聯整流器的直流側建立合適的直流電壓，通過控制串聯變流器器輸出靈活可控的電壓，再經串聯變壓器串聯接入交流系統，補償兩側電壓差和角差，實現安全合環調電。

技術領域

本申請涉及配電網裝備技術領域，尤其涉及一種用于調節壓差角差的配電網合環調電裝置及方法。

背景技術

考慮到短路電流對系統和設備運行的影響，現階段，我國配電網普遍實行合環設計，開環運行。當某個母線、開關或饋線需要檢修或者發生故障時，通過合環調電操作，可以將負荷轉移到與之相連的其他母線或饋線上，實現不停電倒負荷。合環調電可以減少用戶的停電時間，提高供電的可靠性和供電質量，提高公眾對電力服務的滿意度。伴隨電力負荷密度增大，電網結構愈加復雜，雙電源供電或多電源供電越來越多，通過合環調電操作實現不停電倒負荷成為一種必然趨勢。

跨多電壓等級的配網合環調電，或屬于兩個不同分區的變電站進行合環調電，受系統運行狀況和電網參數影響，往往導致合環開關或聯絡開關的兩側母線在合環前存在一定的壓差和角差，此種情況下進行合環操作，容易引起的合環潮流變化、合環電流過大導致一次設備過載、保護誤動、短路電流超標等問題，影響電網安全。

因此，合環電源間的壓差和角差是影響安全合環調電的關鍵制約因素，要保證安全合環，必須最大限度減小合環電源間壓差和角差，將合環電流沖擊電流和穩態電流控制在設備和系統可以承受的范圍內，不損壞設備，不引起保護誤動。

目前，最常規的做法是調整電網運行方式，通過調節上級電源合環，將跨多電壓等級的合環調整成連續電壓等級的合環，如通過35kV合環，將220kV/10kV合環，調整成35kV/10kV合環，保證10kV來自同一個35kV電源，減小壓差和角差。但是該方法往往受上級電源合環情況的限制，需要進行大量的操作和計算，在增大了計算工作量的同時往往也會帶來繁重的現場操作。另外，需要投入并聯電抗器、電容器等無功設備來調節母線電壓差和相角差。然而該方法受系統設備分布情況制約，調節能力有限，效果往往不理想。

發明內容

本申請提供了一種用于調節壓差角差的配電網合環調電裝置及方法，用于解決跨多電壓等級的配網合環調電存在的由于合環開關兩端電壓幅值相角偏差大，引起的合環潮流變化、合環電流過大導致一次設備過載、保護誤動、短路電流超標等問題。

本申請解決上述技術問題所采取的技術方案如下：

一種用于調節壓差角差的配電網合環調電裝置，所述裝置連接在合環的第一母線和第二母線之間，所述裝置包括母聯斷路器，所述母聯斷路器設置在所述第一母線和第二母線之間；

所述裝置還包括串聯變壓器、并聯變壓器、并聯整流器、串聯變流器及控制保護設備；

所述串聯變壓器的一次側串聯在所述第一母線和第二母線之間并與所述母聯斷路器并聯；

所述串聯變流器，一端與所述串聯變壓器的二次側連接，另一端連接所述并聯整流器；

所述并聯變壓器，一端通過開關與所述第一母線和第二母線連接，另一端連接所述并聯整流器；

所述并聯整流器，一端與所述并聯變壓器連接，另一端與所述串聯變流器連接，串聯變流器與并聯變流器共用直流母線；

所述串聯變壓器、并聯變壓器、并聯整流器、串聯變流器以及所述母聯斷路器之間均通過開關連接；