本發(fā)明涉及柔性交流輸電領(lǐng)域，具體涉及一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置。

背景技術(shù)：

柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)的設(shè)備可分為串聯(lián)補(bǔ)償裝置、并聯(lián)補(bǔ)償裝置和綜合控制裝置。其中并聯(lián)補(bǔ)償裝置可以直接接入各種等級(jí)的電網(wǎng)中，而串聯(lián)補(bǔ)償裝置及綜合控制裝置由于一端需串聯(lián)接入電網(wǎng)，需綜合可靠性、靈活性及安全性，研究其接入方式。

串聯(lián)補(bǔ)償裝置和綜合控制裝置中，靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器(SSSC)、統(tǒng)一潮流控制器(UPFC)、線間潮流控制器(IPFC)和可轉(zhuǎn)換靜止補(bǔ)償器(CSC)都是可以提高系統(tǒng)輸電能力和調(diào)控能力的柔性輸電設(shè)備；還有一種統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器(UPQC)，可以改善線路的電能質(zhì)量。除靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器外，其他設(shè)備都有兩個(gè)換流器，且有相應(yīng)的變壓器完成隔離和變壓等功能。因?yàn)殪o止同步串聯(lián)補(bǔ)償器一般作為其他裝置的一種附加運(yùn)行方式，所以也可列入同類。

目前串聯(lián)補(bǔ)償裝置或者綜合控制裝置的串聯(lián)補(bǔ)償端，均是通過(guò)串聯(lián)變壓器接入電網(wǎng)。我國(guó)110kV及以上電網(wǎng)大部分采用雙回線路結(jié)構(gòu)，這就需要兩臺(tái)串聯(lián)變壓器將兩套串聯(lián)補(bǔ)償裝置分別串聯(lián)接入雙回線路，勢(shì)必增加了占地面積和投資成本，同時(shí)多臺(tái)串聯(lián)變壓器也使得整體損耗增大。對(duì)采用更多回線路結(jié)構(gòu)的電網(wǎng)，成本、占地和設(shè)備損耗將進(jìn)一步限制了串聯(lián)補(bǔ)償裝置的應(yīng)用。為了解決以上不足，提高FACTS接入電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性，需要一種更適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，在于提供一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置,綜合考慮成本、體積和設(shè)備損耗，滿足FACTS接入電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，包含至少一個(gè)電壓源換流器和一臺(tái)三相多繞組變壓器，所述多繞組變壓器的至少兩個(gè)繞組分別串聯(lián)接入三相的雙回線路，至少一個(gè)繞組與電壓源換流器的三相交流側(cè)連接。

上述的一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述多繞組變壓器與電壓源換流器連接的繞組采用星型直接接地、或者星型經(jīng)電阻接地、或者角型的接法。

上述的一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述多繞組變壓器采用三相一體的結(jié)構(gòu)時(shí)，包含有一個(gè)角型的平衡繞組空載運(yùn)行。

上述的一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述的電壓源換流器數(shù)量大于1時(shí)，多個(gè)換流器的接入方式包括但不限于：所有換流器的交流側(cè)并聯(lián)連接后接入變壓器的一個(gè)繞組；多個(gè)換流器分別接入變壓器的多個(gè)繞組，每個(gè)換流器對(duì)應(yīng)接入一個(gè)變壓器繞組；多個(gè)換流器交流側(cè)分組并聯(lián)后接入變壓器的多個(gè)繞組。

上述的一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述換流器與變壓器之間設(shè)有但不限于：斷路器、刀閘、避雷器、旁路裝置部分或所有設(shè)備。

上述的一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，旁路裝置用于交流系統(tǒng)相間或線間旁路，具體裝置為旁路斷路器、或者晶閘管閥、或者火花間隙。

上述的一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述多繞組變壓器與輸電線路之間設(shè)有但不限于：斷路器、刀閘、避雷器、旁路裝置部分或所有設(shè)備。

上述的一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述的雙回線路可拓展至多回線路，相應(yīng)的，多回線路采用分相串聯(lián)方式分別接入變壓器的多個(gè)繞組。

上述的一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，可獨(dú)立安裝于輸電系統(tǒng)，也可作為但不限于統(tǒng)一潮流控制器、可轉(zhuǎn)換靜止補(bǔ)償器、靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器、線間潮流控制器或統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器中的一種，串聯(lián)接入輸電線路裝置的組成部分。

采用上述方案后，本發(fā)明僅包含一臺(tái)串聯(lián)變壓器，通過(guò)多個(gè)繞組實(shí)現(xiàn)了雙回線路的接入。將變壓器分為閥側(cè)繞組和線路側(cè)繞組兩部分，正常運(yùn)行時(shí)，閥側(cè)繞組的總電流(折算至線路側(cè))與線路側(cè)繞組的總電流相等，而在正常運(yùn)行時(shí)雙回線路的總電流總是遠(yuǎn)小于2*線路額定電流，因此，所有換流器的總電流(折算至線路側(cè))只需要選擇為線路電流的最大可能運(yùn)行的總電流即可，而如果采用每回線路對(duì)應(yīng)一臺(tái)串聯(lián)補(bǔ)償裝置，則每臺(tái)串聯(lián)補(bǔ)償裝置換流器的電流(折算至線路側(cè))必須要等于線路的額定電流，對(duì)于雙回線路，則兩臺(tái)串聯(lián)補(bǔ)償裝置的換流器總電流等于2*線路額定電流；而采用本發(fā)明的方案，換流器的總電流可以遠(yuǎn)小于2*線路額定電流，即在相同輸出額定電壓的前提下，本方案的換流器容量要遠(yuǎn)小于常規(guī)的方案，提高了串聯(lián)補(bǔ)償裝置的運(yùn)行效率，節(jié)約了裝置的成本，同時(shí)還節(jié)省了串聯(lián)變壓器的占地面積和設(shè)備成本，提高了FACTS接入電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性及可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明中適用于雙回線路串聯(lián)補(bǔ)償裝置的接線結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中多繞組變壓器換流器側(cè)繞組星型直接接地接法示意圖；

圖3是本發(fā)明中多繞組變壓器換流器側(cè)繞組角型接法示意圖；

圖4是本發(fā)明中多繞組變壓器帶平衡繞組的接法示意圖；

圖5是本發(fā)明中多個(gè)換流器接入的接線方式示意圖。

圖6是本發(fā)明的拓展到三回線路的接線方式示意圖。

圖7是本發(fā)明作為統(tǒng)一潮流控制器組成部分的接線結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明提供了一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，包含至少一個(gè)電壓源換流器和一臺(tái)三相多繞組變壓器，所述多繞組變壓器的至少兩個(gè)繞組分別串聯(lián)接入三相的雙回線路，至少一個(gè)繞組與電壓源換流器的三相交流側(cè)連接。如圖1所示，一個(gè)換流器、雙回輸電線路分別與多繞組變壓器的三個(gè)繞組連接，構(gòu)成該裝置的最小結(jié)構(gòu)。

前述的一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，多繞組變壓器與電壓源換流器連接的繞組采用星型直接接地、或者星型經(jīng)電阻接地、或者角型的接法。圖2和圖3分別給出了換流器連接繞組采用星型直接接地接法和角型接法的示意圖。

前述的一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，多繞組變壓器采用三相一體的結(jié)構(gòu)時(shí)，包含有一個(gè)角型的平衡繞組空載運(yùn)行。圖4給出了多繞組變壓器帶一組平衡繞組的示意圖。

前述的一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，電壓源換流器數(shù)量大于1時(shí)，多個(gè)換流器的接入方式包括但不限于：所有換流器的交流側(cè)并聯(lián)連接后接入變壓器的一個(gè)繞組；多個(gè)換流器分別接入變壓器的多個(gè)繞組，每個(gè)換流器對(duì)應(yīng)接入一個(gè)變壓器繞組；如圖5所示，多個(gè)換流器交流側(cè)分組并聯(lián)后接入變壓器的多個(gè)繞組。

前述的一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，換流器與變壓器之間設(shè)有但不限于：斷路器、刀閘、避雷器、旁路裝置部分或所有設(shè)備。

前述的一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，旁路裝置用于交流系統(tǒng)相間或線間旁路，具體裝置為斷路器、或者晶閘管閥、或者火花間隙。

前述的一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，所述多繞組變壓器與輸電線路之間設(shè)有但不限于：斷路器、刀閘、避雷器、旁路裝置部分或所有設(shè)備。

前述的一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，雙回線路可拓展至多回線路，相應(yīng)的，多回線路采用分相串聯(lián)方式分別接入變壓器的多個(gè)繞組。如圖6所示，三回線路采用分相串聯(lián)方式分別接入變壓器的三個(gè)線路側(cè)繞組，換流器兩個(gè)并聯(lián)后接入變壓器的一個(gè)繞組。

前述的一種適用于雙回線路的串聯(lián)補(bǔ)償裝置，串聯(lián)補(bǔ)償裝置可獨(dú)立安裝于輸電系統(tǒng)，也可作為但不限于統(tǒng)一潮流控制器、可轉(zhuǎn)換靜止補(bǔ)償器、靜止同步串聯(lián)補(bǔ)償器、線間潮流控制器和統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器串聯(lián)接入輸電線路裝置的組成部分。圖7給出了作為統(tǒng)一潮流控制器組成部分的一種用法。

采用上述方案后，本發(fā)明僅包含一臺(tái)串聯(lián)變壓器，通過(guò)多個(gè)繞組實(shí)現(xiàn)了雙回線路的接入。將變壓器分為閥側(cè)繞組和線路側(cè)繞組兩部分，正常運(yùn)行時(shí)，閥側(cè)繞組的總電流(折算至線路側(cè))與線路側(cè)繞組的總電流相等，而在正常運(yùn)行時(shí)雙回線路的總電流總是遠(yuǎn)小于2*線路額定電流，因此，所有換流器的總電流(折算至線路側(cè))只需要選擇為線路電流的最大可能運(yùn)行的總電流即可，而如果采用每回線路對(duì)應(yīng)一臺(tái)串聯(lián)補(bǔ)償裝置，則每臺(tái)串聯(lián)補(bǔ)償裝置換流器的電流(折算至線路側(cè))必須要等于線路的額定電流，對(duì)于雙回線路，則兩臺(tái)串聯(lián)補(bǔ)償裝置的換流器總電流等于2*線路額定電流；而采用本發(fā)明的方案，換流器的總電流可以遠(yuǎn)小于2*線路額定電流，即在相同輸出額定電壓的前提下，本方案的換流器容量要遠(yuǎn)小于常規(guī)的方案，提高了串聯(lián)補(bǔ)償裝置的運(yùn)行效率，節(jié)約了裝置的成本，同時(shí)還節(jié)省了串聯(lián)變壓器的占地面積和設(shè)備成本，提高了FACTS接入電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性及可靠性。

最后應(yīng)該說(shuō)明的是：結(jié)合上述實(shí)施例僅說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制。所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解到：本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者等同替換，但這些修改或變更均在申請(qǐng)待批的專利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。