一种交流中压配电网合解环装置及控制方法制造方法及图纸

本申请提供一种交流中压配电网合解环装置及控制方法，所述装置包括并联绕组（2100）、串联调压绕组（2200）、串联调相绕组（2300）、并联绕组开关（3100）、串联调压绕组开关（3200）、串联调相绕组开关（3300）、调压选择器（1200）、调相选择器（1300），所述串联调压绕组（2200）每个子绕组分别包含有0电压在内的n个抽头，所述串联调相绕组（2300）的每个子绕组有包含0电压在内的m个抽头，从不同的抽头可以获得包含零电压在内的不同的电压。本申请提供的配电网合解环装置能够通过调整合解环的两端线路/母线的电压幅值、相位，明显地缓解合解环过程中的过电流，保障线路/母线安全、可靠地合解环；相比于目前的全功率柔性合环装置具有低成本、高可靠的优势。可靠的优势。可靠的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种交流中压配电网合解环装置及控制方法


[0001]本申请涉及电力系统
，尤其涉及一种交流中压配电网合解环装置及控制方法。

技术介绍

[0002]电力系统中有多个电压等级，各电压等级通过电力变压器的电磁耦合关联，形成多电压等级的复杂电力网络，网络中各电厂、变电站间通过复杂的电网结构有电气量的联系。我国配电网长期以来采用“闭环设计，开环运行”的供电方式，负荷一般有单一的母线供电，不同母线所带负荷区域用隔离开关隔离。在 10k V 配电网侧进行合环操作时，由于联络开关两侧电压差异的存在，闭合联络开关时会产生合环冲击电流与合环稳态电流，如果合环操作产生的电流过大，当两段线路或母线在合环位置存在较大的电压或/和相位差时，通过联络开关合环会产生较大的电流，有可能造成两端线路在变电站出口的过流保护动作。
[0003]目前，业界提出的基于全功率电力电子变换的柔性合环装置方案可以精确地调整交流线路合环时，两段线路或母线在合环位置存在的电压或/和相位差，解决合环过程中的过电流问题，但是现阶段柔性合换装置成本太高，不利于大规模应用。

技术实现思路

[0004]本申请提出一种交流中压配电网合解环装置及控制方法，以减小交流电网合环时的电压和相位差异，缓解合环过程中的电流冲击。
[0005]为解决上述技术问题，本申请公开了以下技术方案：第一方面，本申请实施例公开了一种交流中压配电网合解环装置，所述装置包括并联绕组（2100）、串联调压绕组（2200）、串联调相绕组（2300）、并联绕组开关（3100）、串联调压绕组开关（3200）、串联调相绕组开关（3300）、调压选择器（1200）、调相选择器（1300）；其中，并联绕组（2100）、串联调压绕组（2200）及串联调相绕组（2300）分别包含三个子绕组；并联绕组（2100）内包含变压器励磁系统；所述串联调压绕组（2200）每个子绕组分别包含有0电压在内的n个抽头，所述串联调相绕组（2300）的每个子绕组有包含0电压在内的m个抽头，从不同的抽头可以获得包含零电压在内的不同的电压，n、m为大于1的正整数；所述并联绕组开关（3100）、所述串联调压绕组开关（3200）、所述串联调相绕组开关（3300）均为三相开关，分别具备开断所述并联绕组（2100）、所述串联调压绕组（2200）及所述串联调相绕组（2300）正常运行电流的能力。
[0006]所述调压选择器（1200）和所述调相选择器（1300）是均是多路选择开关，所述调压选择器（1200）的可选择路数为n
‑
1，所述调相选择器（1300）的可选择路数为m
‑
1；所述并联绕组（2100）的一端分别与第一母线（4100）一侧的端子相连，另一端分别与并联绕组开关（3100）的一端相连；所述并联绕组开关（3100）的另一端短接，并与所述装
置的中线端子相连；所述串联调压绕组开关（3200）的一端与所述第一母线（4100）一侧的端子相连，另一端与所述串联调压绕组（2200）的0电压抽头相连。
[0007]所述调压选择器（1200）的进线与所述第一母线（4100）一侧的端子相连，所述调压选择器（1200）的出线含有多个电压挡位，所述调压选择器（1200）的出线与所述串联调压绕组（2200）的抽头对应连接；所述串联调相绕组开关（3300）的一端与所述串联调压绕组（2200）的0电压抽头相连，另一端与所述串联调相绕组（2300）的0电压抽头相连；所述调相选择器（1300）的进线与所述串联调压绕组（2200）的0电压抽头相连，所述调相选择器（1300）的出线含有多个挡位，所述调相选择器（1300）的出线与串联调相绕组（2300）的对应抽头相连；串联调相绕组（2300）的0电压抽头与联络开关（4200）一侧的端子相连。
[0008]优选地，所述并联绕组（2100）电压相位与所述串联调压绕组（2200）电压相位差为0度。
[0009]优选地，所述并联绕组（2100）电压相位与所述串联调相绕组（2300）电压相位差为90度。
[0010]优选地，所述装置适配的电网是三相四线制时，则所述装置的中线端子与第一母线（4100）和联络开关（4200）的中线相连。
[0011]优选地，所述装置适配的电网是三相三线制时，则所述装置的中线端子悬空。
[0012]第二方面，本申请实施例公开了一种基于交流中压配电网合解环装置的合环控制方法，所述方法包括：1）检测第一母线（4100）电压矢量U1，检测与联络开关（4200）相连的第二母线（4300）的电压矢量U2，得到电压矢量差U3=U2
‑
U1，以U1所在的轴为d轴，与U1所在的轴成90度角的轴为q轴，U3在d轴上的投影为U31，U3在q轴上的投影为U32。串联调压绕组（2200）的n个抽头的变比中与U31/U1最接近的抽头为K1，串联调相绕组（2300）的m个抽头的变比中与U32/U1最接近的抽头为K2；2）若K1抽头是0电压绕组抽头时，闭合所述串联调压绕组开关（3200）；若K1抽头不是0电压绕组抽头时，所述调压选择器（1200）选择K1所对应的开关触点；3）若K2抽头是0电压绕组抽头时，闭合所述串联调相绕组开关（3300）；若K2抽头不是0电压绕组抽头时，所述调相选择器（1300）选择K2所对应的开关触点；4）闭合所述并联绕组开关（3100），启动所述并联绕组（2100），启动变压器励磁系统；5）闭合所述联络开关（4200），所述第一母线（4100）与所述第二母线（4300）合环；6）需要转供的一侧电网（4100或4200）变电站出口开关断开，系统处于转供状态；7）断开所述并联绕组开关（3100），所述并联绕组（2100）退出，所述变压器励磁系统关闭，所述串联调压绕组（2200）和所述串联调相绕组（2300）处于电感状态；8）若K1抽头不是0电压绕组抽头时，闭合所述串联调压绕组开关（3200）将工作在电感状态的所述串联调压绕组（2200）短路；9）若K2抽头不是0电压绕组抽头时，闭合所述串联调相绕组开关（3300），将工作在
电感状态的所述串联调相绕组（2300）短路。
[0013]第三方面，本申请实施例公开了一种基于交流中压配电网合解环装置的解环控制方法，所述方法包括：1）通过配电网主站潮流计算当前时刻，端口两侧电压矢量差为U4，装置提供补偿电压U4，使得转供侧电网在变电站出口断路器两侧电压矢量相同；以第一母线（4100）电压矢量U1所在的轴为d轴，与U1所在的轴成90度角的轴为q轴，U4在d轴上的投影为U41，U4在q轴上的投影为U42；所述串联调压绕组（2200）的n个抽头的变比中与U41/U1最接近的抽头为K3，所述串联调相绕组（2300）的m个抽头的变比中与U42/U1最接近的抽头为K4；2）若K3抽头不是0电压绕组抽头时，所述调压选择器（1200）选择K3所对应的开关触点，断开串联调压绕组开关（3200）；3）若K4抽头不是0电压绕组抽头时，所述调相选择器（1300）选择K4所对应的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交流中压配电网合解环装置，其特征在于，所述装置包括并联绕组（2100）、串联调压绕组（2200）、串联调相绕组（2300）、并联绕组开关（3100）、串联调压绕组开关（3200）、串联调相绕组开关（3300）、调压选择器（1200）、调相选择器（1300）；所述并联绕组（2100）、所述串联调压绕组（2200）及所述串联调相绕组（2300）分别包含三个子绕组；所述并联绕组（2100）内包含变压器励磁系统；所述串联调压绕组（2200）的每个子绕组分别包含有0电压在内的n个抽头，所述串联调相绕组（2300）的每个子绕组有包含0电压在内的m个抽头，从不同的抽头可以获得包含零电压在内的不同的电压，n、m为大于1的正整数；所述并联绕组开关（3100）、所述串联调压绕组开关（3200）、所述串联调相绕组开关（3300）均为三相开关，分别具备开断所述并联绕组（2100）、所述串联调压绕组（2200）及所述串联调相绕组（2300）正常运行电流的能力；所述调压选择器（1200）和所述调相选择器（1300）均是多路选择开关，所述调压选择器（1200）的可选择路数为n
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1，所述调相选择器（1300）的可选择路数为m
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1；所述并联绕组（2100）的一端分别与第一母线（4100）一侧的端子相连，另一端分别与所述并联绕组开关（3100）的一端相连；所述并联绕组开关（3100）的另一端短接，并与所述装置的中线端子相连；所述串联调压绕组开关（3200）的一端与所述第一母线（4100）一侧的端子相连，另一端与所述串联调压绕组（2200）的0电压抽头相连；所述调压选择器（1200）的进线与所述第一母线（4100）一侧的端子相连，所述调压选择器（1200）的出线含有多个电压挡位，所述调压选择器（1200）的出线与所述串联调压绕组（2200）的抽头对应连接；所述串联调相绕组开关（3300）的一端与所述串联调压绕组（2200）的0电压抽头相连，另一端与所述串联调相绕组（2300）的0电压抽头相连；所述调相选择器（1300）的进线与所述串联调压绕组（2200）的0电压抽头相连，所述调相选择器（1300）的出线含有多个挡位，所述调相选择器（1300）的出线与串联调相绕组（2300）的对应抽头相连；串联调相绕组（2300）的0电压抽头与联络开关（4200）一侧的端子相连。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述并联绕组（2100）与所述串联调压绕组（2200）同相的电压相位差为0度。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述并联绕组（2100）电压相位与所述串联调相绕组（2300）电压相位差为90度。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置适配的电网是三相四线制时，则所述装置的中线端子与所述第一母线（4100）和联络开关（4200）的中线相连。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置适配的电网是三相三线制时，则所述装置的中线端子悬空。6.一种基于权利要求1
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5任一所述装置的合环控制方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁宇波，庄舒仪，孙天奎，高磊，杨景刚，肖小龙，陈舒，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：