偏磁抑制装置和系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例提出一种偏磁抑制装置和系统，该偏磁抑制装置包括限流单元、控制器和传感器；限流单元及传感器连接形成串联支路，该串联支路的一端连接接地极，另一端连接变压器的中性点；控制器用以根据接收来自传感器采集到的变压器的中性点的电流，分析判断变压器的当前状态，控制流经该偏磁抑制装置的直流电流按照指定状态输出。该装置解决了单极大地回线系统因直流偏磁而导致变压器受损、以及严重影响电力系统正常运行的技术问题。本实用新型专利技术通过偏磁抑制装置，使得变压器避免了因直流偏磁产生大量谐波的安全隐患；减小了因直流偏磁而导致的变压器的无功损耗，且延长了变压器使用寿命以及提高了变压器所在的电网系统的安全运行性能。

【技术实现步骤摘要】
偏磁抑制装置和系统
本技术涉及电力电子器件
，具体而言，本技术涉及一种偏磁抑制装置和系统。
技术介绍
随着现代科技的飞速发展，特别是随着大功率电力电子器件技术的不断突破，大规模新能源开发和集中接入、送出以及特高压直流的快速发展和集中接入已成为我国电力系统发展的新特点。直流输电以其输送容量大、造价低、损耗小、且输送距离不受限制等众多优点得到越来越广泛的关注。当直流输电系统单极大地运行时，大地极电流通过交流系统的中性点通常直接经变压器流入交流系统，这会对交流输电系统产生不同程度的影响。当一定量值的准直流或直流电流流入变压器时，会造成变压器铁芯的直流偏磁现象。直流偏磁是变压器的一种非正常工作状态，可能会对变压器和电网产生不良影响，例如会增大变压器的铁耗和铜耗、加剧噪音和振动及局部过热等损害。
技术实现思路
本技术针对现有技术存在的上述问题和缺陷，提出一种偏磁抑制装置和系统，该装置用以解决现有技术中单极大地回线系统因直流偏磁而导致变压器受损、以及严重影响电力系统正常运行的技术问题。本技术的实施例根据一个方面，提供了一种偏磁抑制装置，所述偏磁抑制装置包括：限流单元、控制器和传感器；所述限流单元及传感器连接形成串联支路，所述串联支路的一端连接接地极，所述串联支路的另一端连接变压器的中性点；所述控制器，与所述限流单元和所述传感器的控制端都电连接，用于根据接收来自传感器采集到的变压器中性点的电流，分析判断变压器的当前状态，控制流经所述限流单元的直流电流按照指定状态输出。较佳地，所述传感器的一个传输端与接地极电连接，另一个传输端与所述限流单元的一个传输端电连接；所述限流单元的另一个传输端与所述变压器的中性点电连接；或者，所述传感器一个传输端与变压器的中性点电连接，另一个传输端与所述限流单元的一个传输端电连接；所述限流单元的另一个传输端与所述接地极电连接。较佳地，所述偏磁抑制装置，还包括：与所述控制器相电连接的供电单元。较佳地，所述限流单元包括：并联的限流支路和直连支路；所述限流支路包括串联连接的限流电阻和第一开关，所述第一开关与所述控制器相电连接；所述直连支路包括与控制器电连接的第二开关；所述控制器根据所述变压器的当前状态，控制所述第一开关和所述第二开关断开或闭合，且控制所述第一开关和所述第二开关不同时闭合，并接收所述第一开关和第二开关反馈的状态信号。较佳地，所述第一开关的开合速度和第二开关的开合速度都为指定速度；以及，所述控制器用于当确定所述变压器当前处于偏磁状态时，控制所述第一开关闭合且所述第二开关断开；当确定所述变压器当前未处于偏磁状态时，控制所述第一开关断开且所述第二开关闭合。本技术的实施例根据另一个方面，提供了一种偏磁抑制系统，包括：至少一个单极偏磁抑制子系统；每个单极偏磁抑制子系统包括至少一个本技术实施例提供的偏磁抑制装置。较佳地，每个所述单极偏磁抑制子系统，还包括：送端换流阀、受端换流阀、接地极、以及电极，所述电极包括正极或负极；所述送端换流阀、电极、受端换流阀和接地极依次电连接构成回路；所述送端换流阀用于与发电机组的输出端电连接；以及所述受端换流阀用于与所述变压器的输入侧相电连接；所述偏磁抑制装置串联于所述接地极与所述变压器的中性点之间，用以控制流经所述偏磁抑制装置的直流电流按照指定状态输出。较佳地，所述至少一个单极偏磁抑制子系统，包括：并联连接的第一单极偏磁抑制子系统和第二单极偏磁抑制子系统；所述第一单极偏磁抑制子系统与所述第二单极偏磁抑制子系统共用接地极。较佳地，所述第一单极偏磁抑制子系统的电极为正极，所述第二单极偏磁抑制子系统的电极为负极。本技术解决了变压器因直流偏磁产生大量谐波的隐患问题；减小了因直流偏磁而导致的变压器的无功损耗；避免了继电保护装置因直流偏磁产生误动作的隐患；并且解决了因直流偏磁导致的变压器的金属结构件中的涡流增大，损耗增加，局部过热，破坏绝缘等技术问题。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为现有技术中柔性直流风电场双极系统的电路拓扑示意图；图2为本技术实施例的偏磁抑制系统的一个实例的结构示意图；图3为本技术实施例的偏磁抑制装置结构示意图；图4为本技术实施例的偏磁抑制装置另一个结构示意图；图5为本技术实施例的偏磁抑制系统的另一个实例的结构示意图。1-发电机组；2-送端换流阀；3-正极；4-接地极；5-负极；6-受端换流阀；7-变压器；8-偏磁抑制装置；81-限流电阻；82-第一开关，83-第二开关；84-传感器；85-供电单元；86-控制器。具体实施方式下面详细描述本技术，本技术的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本技术的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。本技术的专利技术人注意到，随着大规模新能源开发以及输电距离和输送容量的不断增加，交流输电方式已无法满足人们对电能质量和电网安全稳定性的要求。近年来，传统直流输电技术逐渐发展成熟，主要应用于大容量远距离输电。然而，由于传统直流所用的晶闸管仅能控制导通而不能控制关断，因此电网的可靠运行取决于交流系统，电力输送过程中通常只存在一个控制自由度，这些缺陷和不足限制了传统直流输电方式的应用。伴随着新型电力电子器件的出现，例如IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)，开通和关断均可控制，使得电力输送过程至少具有两个自由度。这种基于IGBT的输电方式具有几乎不存在谐波、无需无功补偿、不依赖交流系统进行换相等多方面优点，因此柔性直流输电技术得以日趋发展。柔性直流输电技术是20世纪90年代发展起来的一种新型直流输电技术，国际上也称为轻型直流输电、新型直流输电，国内将其命名为“柔性直流输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种偏磁抑制装置，其特征在于，所述偏磁抑制装置包括：限流单元、控制器和传感器；所述限流单元及传感器连接形成串联支路，所述串联支路的一端连接接地极，所述串联支路的另一端连接变压器的中性点；所述控制器，与所述限流单元和所述传感器的控制端都电连接，用于根据接收来自传感器采集到的变压器中性点的电流，分析判断变压器的当前状态，控制流经所述限流单元的直流电流按照指定状态输出。

【技术特征摘要】
1.一种偏磁抑制装置，其特征在于，所述偏磁抑制装置包括：限流单元、控制器和传感器；所述限流单元及传感器连接形成串联支路，所述串联支路的一端连接接地极，所述串联支路的另一端连接变压器的中性点；所述控制器，与所述限流单元和所述传感器的控制端都电连接，用于根据接收来自传感器采集到的变压器中性点的电流，分析判断变压器的当前状态，控制流经所述限流单元的直流电流按照指定状态输出。2.根据权利要求1所述的偏磁抑制装置，其特征在于，所述传感器的一个传输端与接地极电连接，另一个传输端与所述限流单元的一个传输端电连接；所述限流单元的另一个传输端与所述变压器的中性点电连接；或者，所述传感器一个传输端与变压器的中性点电连接，另一个传输端与所述限流单元的一个传输端电连接；所述限流单元的另一个传输端与所述接地极电连接。3.根据权利要求2所述的偏磁抑制装置，其特征在于，还包括：与所述控制器相电连接的供电单元。4.根据权利要求2所述的偏磁抑制装置，其特征在于，所述限流单元包括：并联的限流支路和直连支路；所述限流支路包括串联连接的限流电阻和第一开关，所述第一开关与所述控制器相电连接；所述直连支路包括与控制器电连接的第二开关；所述控制器根据所述变压器的当前状态，控制所述第一开关和所述第二开关断开或闭合，且控制所述第一开关和所述第二开关不同时闭合，并接收所述第一开关和第二开关反馈的状态信号。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨有涛，李战龙，赵新龙，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11