專利名稱：一種用于超/特高壓線路的可控移相器及其操作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)領域，具體涉及一種用于超/特高壓線路的可控移相器及其操作方法。
背景技術：
近些年來，現(xiàn)代工業(yè)對電能的要求以及電力的市場化要求對電力系統(tǒng)中一些線路的運行情況進行靈活的調控；同時飛速發(fā)展的FACTS (柔性交流輸電系統(tǒng))也使之成為可能。對于輸電系統(tǒng)而言，線路輸送功率可由下式表示:
權利要求
1.一種用于超/特高壓線路的可控移相器，三相超/特高壓線路連接于電網受端側和送端側之間，每相超/特高壓線路上包括兩組開關，分別設置于電網受端側和電網送端側；每組開關包括串聯(lián)的隔離開關1、斷路器I和隔離開關II;其特征在于，在每相的兩組開關之間設置可控移相器； 所述可控移相器包括串聯(lián)變壓器、勵磁變壓器、晶閘管閥組和旁路開關；所述串聯(lián)變壓器串聯(lián)在每相超/特高壓線路上，并與所述勵磁變壓器連接；所述晶閘管閥組與所述勵磁變壓器并聯(lián)。
所述旁路開關與所述串聯(lián)變壓器并聯(lián)。
2.如權利要求1所述的可控移相器，其特征在于，所述串聯(lián)變壓器的一次側繞組分為兩段，串聯(lián)在超/特高壓線路上，且中間抽頭與同相超/特高壓線路上的所述勵磁變壓器的一次側繞組連接；所述串聯(lián)變壓器的二次側繞組與其余兩項超/特高壓線路上的串聯(lián)變壓器的二次側繞組呈三角形連接。
3.如權利要求1所述的可控移相器，其特征在于，所述勵磁變壓器的一次側繞組與其余兩相超/特高壓線路上的勵磁變壓器的一次側繞組呈星形連接；所述勵磁變壓器的二次側繞組通過晶閘管閥組與其余兩相超 /特高壓線路上的勵磁變壓器的二次側繞組呈星形連接。
4.如權利要求3所述的可控移相器，其特征在于，所述勵磁變壓器二次側采用匝數(shù)比為Kn繞組串聯(lián)方式，或采用等差/等比數(shù)列匝數(shù)繞組串聯(lián)。
5.如權利要求4所述的可控移相器，其特征在于，所述勵磁變壓器二次側的每級繞組兩端均并聯(lián)設置晶閘管閥組。
6.如權利要求3或5所述的可控移相器，其特征在于，所述每組晶閘管閥包括H橋結構的四組晶閘管模塊； 每組晶閘管模塊包括反并聯(lián)的晶閘管； 各級繞組并聯(lián)的晶閘管模塊中晶閘管的個數(shù)比為Kn，或成等差/等比關系。
7.如權利要求1所述的可控移相器，其特征在于，所述可控移相器包括一臺斷路器II隔離開關III和隔離開關IV，用于移相器的送電與退出； 斷路器II及隔離開關III串聯(lián)在可控移相器串聯(lián)變壓器的線路側，隔離開關IV串聯(lián)在串聯(lián)變壓器的母線側； 可控移相器正常退出或因故障退出時，均斷開斷路器I1、隔離開關III和隔離開關IV。
8.如權利要求1所述的可控移相器，其特征在于，所述可控移相器包括旁路開關，用于可控移相器區(qū)外、區(qū)內故障后退出或檢修時的隔離； 正常運行時旁路開關在分位，需要隔離可控移相器時，旁路開關閉合。
9.如權利要求1所述的可控移相器，其特征在于，所述可控移相器包括避雷器，用于限制過線路電壓。
10.如權利要求8所述的可控移相器，其特征在于，所述避雷器分別設置在勵磁變壓器一次側高壓端、二次側高壓端和斷路器II兩側。
11.如權利要求1所述的可控移相器，其特征在于，所述串聯(lián)變壓器的一次側和二次側的中性點均接地； 所述勵磁變壓器的一次側和二次側的中性點均接地。
12.一種用于超/特高壓線路的可控移相器的操作方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: (1)合閘可控移相器母線側斷路器，對空載移相器充電； (2)合閘可控移相器所在線路的另一側斷路器，對空載線路充電； (3)合閘可控移相器的斷路器II，進行同期合環(huán)，可控移相器所在線路帶移相器合環(huán)運行。
(4)控制保護系統(tǒng)實時監(jiān)測可控移相器，當出現(xiàn)故障時，進行檢測并消除故障步驟； (5)用戶設定退出可控移相器時，斷開可控移相器斷路器II，線路帶移相器解環(huán)； (6)斷開可控移相器所在線路另一側斷路器，切除空載線路； (7)斷開可控移相器母線側斷路器，切除空載移相器。
13.如權利要求12所述的操作方法，其特征在于，步驟(4)所述檢測并消除故障步驟包括: 1)所述控制保護系統(tǒng)判斷故障區(qū)域和故障類型； 2)根據故障區(qū)域和故障類型進行相應動作。
14.如權利要求13所述 的操作方法，其特征在于，步驟I)所述故障區(qū)域包括區(qū)內故障和區(qū)外故障； 所述區(qū)內故障是指包括可控移相器本體、以及可控移相器母線側斷路器線路側至斷路器II范圍發(fā)生的故障； 所述區(qū)外故障是指可控移相器母線側斷路器及斷路器II之外的區(qū)域發(fā)生的故障，包括線路、兩側母線、鄰近線路發(fā)生故障的情況。
15.如權利要求14所述的操作方法，其特征在于，對于區(qū)外故障，包括: a)可控移相器所在線路或鄰近線路發(fā)生區(qū)外故障時，可控移相器斷路器II不動作，由移相器所在線路兩側的線路斷路器動作切除故障； b)可控移相器所在線路發(fā)生區(qū)外單瞬故障時，合上可控移相器的旁路開關，并跳開線路故障相兩側斷路器；或/和 c)可控移相器所在線路發(fā)生區(qū)外單永故障或多相故障時，合上可控移相器的旁路開關，并跳開線路兩側三相斷路器。
15、如權利要求14所述的操作方法，其特征在于，步驟b)發(fā)生單相故障時，合上可控移相器的旁路開關，并跳開線路故障相兩側斷路器，然后可控移相器進行線路兩側斷路器的單相重合閘操作，兩側斷路器的操作方法與線路未裝設可控移相器時的動作邏輯一致。
16.如權利要求13所述的操作方法，其特征在于，對于區(qū)內故障，包括: 可控移相器所在線路發(fā)生區(qū)內故障時，合上可控移相器的旁路開關，且可控移相器母線側斷路器和斷路器II均三相跳閘，將故障切除。
全文摘要
本發(fā)明為一種用于超/特高壓線路的可控移相器及其操作方法，每相超/特高壓線路上包括兩組開關，分別設置于電網受端側和電網送端側；每組開關包括串聯(lián)的隔離開關I、斷路器I和隔離開關II；本發(fā)明在每相的兩組開關之間設置可控移相器；可控移相器包括串聯(lián)變壓器、勵磁變壓器、晶閘管閥組和旁路開關；串聯(lián)變壓器串聯(lián)在每相超/特高壓線路上，并與勵磁變壓器連接；旁路開關與串聯(lián)變壓器并聯(lián)；晶閘管閥組與勵磁變壓器并聯(lián)。本發(fā)明通過控制可控移相器實現(xiàn)利用移相器對輸電線路潮流進行靈活可控調節(jié)且不改變線路電壓幅值，并且滿足線路裝設可控移相器后的正常帶電、停電及故障等不同工況下的操作方式、系統(tǒng)及移相器自身過電壓保護要求，為工程實際應用提供了解決方案。
文檔編號H02H7/26GK103187727SQ20131005805
公開日2013年7月3日 申請日期2013年2月25日 優(yōu)先權日2013年2月25日
發(fā)明者鄭彬, 班連庚, 項祖濤, 宋瑞華, 周飛, 于弘洋, 楊增輝, 崔勇, 許穎輝 申請人:中國電力科學研究院, 國網智能電網研究院, 華東電力試驗研究院有限公司, 國家電網公司