[發明專利]一種多端口低壓配電網無縫合環轉電裝置及其方法

有效

• 申請號: 202110274297.0
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113054658B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 王曉聰;李俊林;韓捷;劉曉;張晏玉;張旭;張迎曉;林勸立;段宜廷;劉智超;官志濤
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司廣州供電局
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/16;H02J3/18
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 李君;廖盈春

1.一種多端口低壓配電網無縫合環轉電裝置，包括變壓器、串聯耦合變壓器、串聯耦合變壓器原邊旁路開關、串聯耦合變壓器副邊旁路開關、變流器、合環開關、直流側穩壓電容和儲能電源；

所述合環開關設置在各個饋線間；所述變流器連接串聯耦合變壓器以串聯方式接入饋線，其中，潮流裕度最大饋線連接的變流器用于穩定直流母線電壓，剩余變流器用于提供合環和轉電的串聯電壓補償；各所述變流器的直流側并聯連接在所述直流側穩壓電容兩端；所述儲能電源用于在系統變流器穩壓能力不足時穩定直流側電壓；所述串聯耦合變壓器原邊旁路開關設置在所述串聯耦合變壓器與所述變流器之間；所述串聯耦合變壓器副邊旁路開關設置在與所述串流耦合變壓器相連的饋線上；所述串聯耦合變壓器邊旁路開關和所述串聯耦合變壓器副邊旁路開關共同用于所述變流器的接入與切除；

其中，所述變流器的串聯電壓在合環時使合環開關兩側的電壓相等；在轉電時使合環點兩側的電壓等于檢修線路變壓器出線端電壓。

2.基于權利要求1所述的多端口低壓配電網無縫合環轉電裝置的合環方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)讀入電網的實時潮流數據，并設置電壓差閾值；

(2)基于實時潮流數據，篩選最優合環方式；

(3)調整合環點兩側三相電壓相序一致后，實時檢測合環點兩側電壓差是否小于等于電壓差閾值；若是，則直接合環；否則，轉至步驟(4)；

(4)判斷潮流裕度最大的線路是否可以支撐直流側穩壓電容電壓，若可以支撐，則轉至步驟(5)，否則接入儲能電源支撐直流側穩壓電容電壓，轉至步驟(5)；

(5)通過當前合環點兩側的電壓差計算多個變流器的參考電壓值；

(6)基于參考電壓值，多個變流器通過變流對檢修線路進行電壓補償；轉至步驟(3)。

3.根據權利要求2所述的合環方法，其特征在于，所述步驟(2)具體包括以下步驟：

(2.1)基于實時潮流數據、網絡拓撲分析和狀態估計，計算合環開關兩側的電壓差，構建電網節點導納矩陣；

(2.2)根據電網節點導納矩陣，修改節點電壓矩陣方程的電流注入量，計算合環后穩態潮流數據；

(2.3)基于合環后穩態潮流數據，實時在線綜合評估；

(2.4)根據綜合評估結果，對合環路徑進行檢索校驗，選擇最優的合環拓撲和合環方式。

4.根據權利要求3所述的合環方法，其特征在于，所述在線綜合評估包括安全穩定性評估、電能質量評估與經濟性評估。

5.根據權利要求3或4所述的合環方法，其特征在于，綜合評估結果為基于在線綜合評估建立的安全穩定性指標、電能質量指標和網絡損耗指標；其中，安全穩定性指標包括合環沖擊電流校驗、支路熱穩定校驗、靜態安全分析校驗和短路電流水平校驗。

6.根據權利要求2至4任一所述的合環方法，其特征在于，所述合環點兩側電壓差小于等于電壓差閾值的形式為：

其中，V_i和V_j為合環點兩側的電壓；ΔU為合環開關兩側電壓差閾值的幅值表示；Δθ為合環開關兩側電壓差閾值的相位表示。

7.基于權利要求1所述的多端口低壓配電網無縫合環轉電裝置的轉電方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)讀入實時潮流數據，并設置最大沖擊電流值；

(2)基于實時潮流數據，計算送端變流器的參考電壓值及參考電壓值的變化步長；

(3)根據當前參考電壓值，通過送端變流器變流，改變串聯點補償電壓，使合環點兩側的電壓逐漸等于檢修線路變壓器出線端電壓；

(4)判斷合環電流與檢修線路電流的差值是否小于最大沖擊的電流閾值，且檢修線路端的變壓器出線端電流是否小于可切除的電流閾值，若是，則切除檢修線路端變壓器；否則，根據變化步長，更新當前參考電壓值，轉至步驟(3)。

8.根據權利要求7所述的轉電方法，其特征在于，所述檢修線路端的變壓器出線端電流滿足可切除的電流閾值的條件為：

其中，ΔI為切除變壓器的出線端電流閾值；Δβ為切除變壓器的出線端電流角度閾值；I_r1為轉電前檢修線路端的變壓器出線端電流。