一种兼具无功补偿及输出电流可调的融冰装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种兼具无功补偿及输出电流可调的融冰装置。该融冰装置包括：至少一个变压器、至少一个逆变电路、基波电信号检测模块和控制模块，变压器包括一次绕组和二次绕组，一次绕组串联或并联连接在电网和谐波源之间，二次绕组与逆变电路连接，逆变电路与控制模块连接；基波电信号检测模块分别与一次绕组和控制模块连接，用于检测一次绕组的电流或电压；控制模块用于根据一次绕组的电流控制逆变电路输出基波电流注入到二次绕组，以调节一次绕组的阻抗，从而调节输出电流，当电流达到线路的临界融冰电流时即可实现线路融冰；或，根据一次绕组的电压控制逆变电路输出基波电压注入到二次绕组，以调节一次绕组的阻抗，实现无功补偿功能。

【技术实现步骤摘要】
一种兼具无功补偿及输出电流可调的融冰装置
本专利技术实施例涉及微网电流调控技术，尤其涉及一种兼具无功补偿及输出电流可调的融冰装置。
技术介绍
为防止冰期的线路覆冰导致产生冰灾事故，国内外学者研究了多种融冰方法，按照原理不同可划分为热力融冰法、机械除冰法、自然除冰法及其他除冰方法。目前主要应用热力融冰法进行线路融冰，其中，直流融冰法与交流短路融冰法是较为成熟的热力融冰方法。在2001年，美国Dartmouth学院的CharlesRS等，从集肤效应和介质损耗的角度出发，提出了输电线路高频(8～200kHz)交流融冰方法。以上融冰方法有一系列缺点，如电流调节范围小、适用电压等级低、引入大量谐波等，因此只在某些特定场合才能应用。因此，研究一种新型融冰装置来实现大范围调节电流、滤除谐波、补偿功率因数是迫切需要的。
技术实现思路
本专利技术提供一种兼具无功补偿及输出电流可调的融冰装置，通过该融冰装置可以实现输出电流的大范围调节，从而实现线路融冰，同时还能实现动态无功补偿和滤波功能，提高电网的电能质量，且控制装置结构设计简单，成本低。本专利技术实施例提供了一种兼具无功补偿及输出电流可调的融冰装置，该融冰装置包括：至少一个变压器、至少一个逆变电路、基波电信号检测模块和控制模块，其中，所述变压器包括一次绕组和二次绕组，所述一次绕组串联或并联连接在电网和谐波源之间，所述二次绕组与所述逆变电路连接，所述逆变电路与所述控制模块连接；所述基波电信号检测模块分别与所述一次绕组和所述控制模块连接，用于检测所述一次绕组的电流或电压；所述控制模块用于根据所述一次绕组的电流控制所述逆变电路输出基波电流注入到所述二次绕组，以调节所述一次绕组的阻抗，从而调节输出电流，当电流达到线路的临界融冰电流时即可实现线路融冰；或者，根据所述一次绕组的电压控制所述逆变电路输出基波电压注入到所述二次绕组，以调节所述一次绕组的阻抗，从而实现无功补偿功能。可选地，所述一次绕组串联连接在所述电网和所述谐波源之间，所述一次绕组的第一端与所述电网连接，所述一次绕组的第二端与所述谐波源连接；所述融冰装置还包括无源滤波器，所述无源滤波器并联连接在所述电网和所述谐波源之间，且所述无源滤波器的第一端分别与所述一次绕组的第二端和谐波源连接，第二端分别与所述电网和谐波源连接。可选地，所述无源滤波器包括第一电感、第二电感、第一电容和第二电容，所述第一电感的第一端分别与所述一次绕组的第二端和所述第二电感的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第二电感的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第一电容的第二端分别与所述第二电容的第二端、所述电网、所述谐波源连接。可选地，所述基波电信号检测模块包括电流检测模块，所述电流检测模块分别与所述一次绕组和所述控制模块电连接。可选地，所述一次绕组并联连接在所述电网和所述谐波源之间。可选地，所述基波电信号检测模块包括电压检测模块，所述电压检测模块分别与所述一次绕组和所述控制模块电连接。可选地，包括两个所述变压器，分别为第一变压器和第二变压器，所述第一变压器的一次绕组串联连接在电网和谐波源之间，且所述第一变压器的一次绕组的第一端与所述电网连接，所述第一变压器的一次绕组的第二端与所述谐波源连接；所述第二变压器的一次绕组并联连接在所述电网和所述谐波源之间。可选地，包括两个所述逆变电路，分别为第一逆变电路和第二逆变电路，所述第一逆变电路与所述第一变压器的二次绕组连接，所述第二逆变电路与所述第二变压器的二次绕组连接，所述第一逆变电路和所述第二逆变电路分别与所述控制模块连接。可选地，所述逆变电路为电压型逆变电路。可选地，还包括第三电容和第三电感，所述第三电容并联连接在所述二次绕组的两端，所述第三电感连接在所述二次绕组和逆变电路之间。本专利技术通过提供一种兼具无功补偿及输出电流可调的融冰装置，该融冰装置包括：至少一个变压器、至少一个逆变电路、基波电信号检测模块和控制模块，其中，变压器包括一次绕组和二次绕组，一次绕组串联或并联连接在电网和谐波源之间，二次绕组与逆变电路连接，逆变电路与控制模块连接；基波电信号检测模块分别与一次绕组和控制模块连接，用于检测一次绕组的电流或电压；控制模块用于根据一次绕组的电流控制逆变电路输出基波电流注入到二次绕组，以调节一次绕组的阻抗，从而调节输出电流，当电流达到线路的临界融冰电流时即可实现线路融冰；或者，根据一次绕组的电压控制逆变电路输出基波电压注入到二次绕组，以调节一次绕组的阻抗，从而实现无功补偿功能。由此，通过该融冰装置可以实现输出电流的大范围调节，从而实现线路融冰，同时还能实现动态无功补偿和滤波功能，提高电网的电能质量，且控制装置结构设计简单，成本低。附图说明图1是本专利技术实施例一中的一种兼具无功补偿及输出电流可调的融冰装置的一次绕组串联连接的结构示意图；图2是本专利技术实施例一中的一种兼具无功补偿及输出电流可调的融冰装置的一次绕组并联连接的结构示意图；图3是本专利技术实施例二中的一种兼具无功补偿及输出电流可调的融冰装置的结构示意图；图4是本专利技术实施例二中的一种变压器的结构示意图；图5是本专利技术是实施二中的一种变压器T型等效电路示意图；图6是本专利技术实施例二中的一种串联型有源滤波器基波等效电路示意图；图7是本专利技术实施例二中的一种串联型有源滤波器谐波等效电路示意图；图8是本专利技术实施例三中的一种兼具无功补偿及输出电流可调的融冰装置的结构示意图；图9是本专利技术实施例三中的一种并联型有源滤波器基波等效电路示意图；图10是本专利技术实施例三中的一种并联型有源滤波器谐波等效电路示意图；图11是本专利技术实施例四中的一种兼具无功补偿及输出电流可调的融冰装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。经专利技术人研究发现：目前常用的几种融冰方法大致如下：(1)交流短路融冰法。交流短路融冰是将融冰短接线装在输电线路的某一点上，再通过中压配电装置对线路输送融冰电流，并依靠短路电流产生的热量融化线路上的覆冰。交流短路融冰法可以分为三相短路融冰法以及两相短路融冰法。该方法在一定电压范围内可以正常运行，但是对于500kV及其以上电压等级的线路，由于很难满足大容量的融冰电源，因此，采用该方法是行不通的。(2)直流融冰法。该方法通过换流装置把交流电源转化为直流电源，并对覆冰线路加热使得线路覆冰融化的方法。但是由于直流融冰通常采用6脉波或者12脉波的整流装置，6脉波整流装置会引入5次和7次谐波，而12脉波整流装置会引入11和13次谐波。(3)机械除冰法。通过使用自动机械装置产生的动力破坏线路上的冰体，从而使得覆冰从线路上脱落。该方法的优点是方便易用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兼具无功补偿及输出电流可调的融冰装置，其特征在于，包括：至少一个变压器、至少一个逆变电路、基波电信号检测模块和控制模块，其中，所述变压器包括一次绕组和二次绕组，所述一次绕组串联或并联连接在电网和谐波源之间，所述二次绕组与所述逆变电路连接，所述逆变电路与所述控制模块连接；所述基波电信号检测模块分别与所述一次绕组和所述控制模块连接，用于检测所述一次绕组的电流或电压；/n所述控制模块用于根据所述一次绕组的电流控制所述逆变电路输出基波电流注入到所述二次绕组，以调节所述一次绕组的阻抗，从而调节输出电流，当电流达到线路的临界融冰电流时即可实现线路融冰；/n或者，根据所述一次绕组的电压控制所述逆变电路输出基波电压注入到所述二次绕组，以调节所述一次绕组的阻抗，从而实现无功补偿功能。/n

【技术特征摘要】
1.一种兼具无功补偿及输出电流可调的融冰装置，其特征在于，包括：至少一个变压器、至少一个逆变电路、基波电信号检测模块和控制模块，其中，所述变压器包括一次绕组和二次绕组，所述一次绕组串联或并联连接在电网和谐波源之间，所述二次绕组与所述逆变电路连接，所述逆变电路与所述控制模块连接；所述基波电信号检测模块分别与所述一次绕组和所述控制模块连接，用于检测所述一次绕组的电流或电压；
所述控制模块用于根据所述一次绕组的电流控制所述逆变电路输出基波电流注入到所述二次绕组，以调节所述一次绕组的阻抗，从而调节输出电流，当电流达到线路的临界融冰电流时即可实现线路融冰；
或者，根据所述一次绕组的电压控制所述逆变电路输出基波电压注入到所述二次绕组，以调节所述一次绕组的阻抗，从而实现无功补偿功能。


2.根据权利要求1所述的兼具无功补偿及输出电流可调的融冰装置，其特征在于，所述一次绕组串联连接在所述电网和所述谐波源之间，所述一次绕组的第一端与所述电网连接，所述一次绕组的第二端与所述谐波源连接；
所述融冰装置还包括无源滤波器，所述无源滤波器并联连接在所述电网和所述谐波源之间，且所述无源滤波器的第一端分别与所述一次绕组的第二端和谐波源连接，第二端分别与所述电网和谐波源连接。


3.根据权利要求2所述的兼具无功补偿及输出电流可调的融冰装置，其特征在于，所述无源滤波器包括第一电感、第二电感、第一电容和第二电容，所述第一电感的第一端分别与所述一次绕组的第二端和所述第二电感的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述第一电容的第一端连接，所述第二电感的第二端与所述第二电容的第一端连接，所述第一电容的第二端分别与所述第二电容的第二端、所述电网、所述谐波源连接。


4....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨芳，唐小亮，周亚兵，何桂麟，何伟明，陈成坤，蔡小鹏，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司清远供电局，
类型：发明
国别省市：广东;44